Name: demonstration of equal-intensity beam generation by dielectric metasurfaces
Uploaded: 2019-06-07T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Demonstration of Equal-Intensity Beam Generation by Dielectric Metasurfaces at JoVE.com

ويدعم هذا العمل ماليا من قبل مؤسسة البحوث الوطنية المنح (NRF-2019R1A2C3003129، CAMM-2019M3A6B303037، NRF-2018M3D1A1058998، NRF-2015R1A5A1037668) بتمويل من وزارة العلوم وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات (MSIT)، جمهورية كوريا.

1. تصنيع سطح التعريف العازل
<ol><li>التنظيف المسبق لالركيزة السيليكا المنصهرة
	<ol>
<li>إعداد مزدوج الجانب المصقول، والركيزة السيليكا تنصهر (الطول: 2 سم؛ العرض: 2 سم؛ سمك: 500 درجة مئوية).</li>
		<li>تزج الركيزة السيليكا تنصهر في 50 مل من الأسيتون وإجراء عملية sonication لمدة 5 دقائق في 40 كيلو هرتز.</li>
		...

<ol>
	<li>Khorasaninejad, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metalenses+at+visible+wavelengths:+Diffraction-limited+focusing+and+subwavelength+resolution+imaging.">Metalenses at visible wavelengths: Diffraction-limited focusing and subwavelength resolution imaging.</a> Science. 352 (6290), 1190-1194 (2016).</li><li>Chen, W. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+broadband+achromatic+metalens+for+focusing+and+imaging+in+the+visible.">A broadband achromatic metalens for focusing and imaging in the visible.</a> Nature Nanotechnology. 13 (3), 220-226 (2018).</li><li>Zheng, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metasurface+holograms+reaching+80%+efficiency.">Metasurface holograms reaching 80% efficiency.</a> Nature Nanotechnology. 10 (4), 308-312 (2015).</li><li>Devlin, R. C., Khorasaninejad, M., Chen, W. T., Oh, J., Capasso, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Broadband+high-efficiency+dielectric+metasurfaces+for+the+visible+spectrum.">Broadband high-efficiency dielectric metasurfaces for the visible spectrum.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 113 (38), 10473-10478 (2016).</li><li>Yoon, G., Lee, D., Nam, K. T., Rho, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pragmatic+Metasurface+Hologram+at+Visible+Wavelength:+The+Balance+between+Diffraction+Efficiency+and+Fabrication+Compatibility.">Pragmatic Metasurface Hologram at Visible Wavelength: The Balance between Diffraction Efficiency and Fabrication Compatibility.</a> ACS Photonics. 5 (5), 1643-1647 (2018).</li><li>Yoon, G., Lee, D., Nam, K. T., Rho, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term="Crypto-Display"+in+Dual-Mode+Metasurfaces+by+Simultaneous+Control+of+Phase+and+Spectral+Responses.">"Crypto-Display" in Dual-Mode Metasurfaces by Simultaneous Control of Phase and Spectral Responses.</a> ACS Nano. 12 (7), 6421-6428 (2018).</li><li>Ni, X., Wong, Z. J., Mrejen, M., Wang, Y., Zhang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+ultrathin+invisibility+skin+cloak+for+visible+light.">An ultrathin invisibility skin cloak for visible light.</a> Science. 349 (6254), 1310-1314 (2015).</li><li>Khorasaninejad, M., Crozier, K. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Silicon+nanofin+grating+as+a+miniature+chirality-distinguishing+beam-splitter.">Silicon nanofin grating as a miniature chirality-distinguishing beam-splitter.</a> Nature Communications. 5, 5386 (2014).</li><li>Zhang, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoscale+beam+splitters+based+on+gradient+metasurfaces.">Nanoscale beam splitters based on gradient metasurfaces.</a> Optics Letters. 43 (2), 267 (2018).</li><li>Yoon, G., Lee, D., Nam, K. T., Rho, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Geometric+metasurface+enabling+polarization+independent+beam+splitting.">Geometric metasurface enabling polarization independent beam splitting.</a> Scientific Reports. 8 (1), 9468 (2018).</li><li>Goodman, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Introduction to Fourier Optics. , (2005).</li><li>Gerchberg, R. W., Saxton, W. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+practical+algorithm+for+the+determination+of+the+phase+from+image+and+diffraction+plane+pictures.">A practical algorithm for the determination of the phase from image and diffraction plane pictures.</a> Optik. 35 (2), 237-246 (1972).</li><li>Yoon, G., Kim, I., Rho, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Challenges+in+fabrication+towards+realization+of+practical+metamaterials.">Challenges in fabrication towards realization of practical metamaterials.</a> Microelectronic Engineering. 163, 7-20 (2016).</li><li>Zhou, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+Silicon+Metasurfaces+for+Visible+Light.">Efficient Silicon Metasurfaces for Visible Light.</a> ACS Photonics. 4 (3), 544-551 (2017).</li><li>Dammann, H., G&#246;rtler, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-efficiency+in-line+multiple+imaging+by+means+of+multiple+phase+holograms.">High-efficiency in-line multiple imaging by means of multiple phase holograms.</a> Optics Communications. 3 (5), 312-315 (1971).</li></ol>

يجب إجراء بعض خطوات التصنيع بعناية، لإنشاء سطح تصاصي هو نفس التصميم الأصلي. في عملية التنمية مقاومة، ويفضل عادة حل درجة حرارة منخفضة. الشرط القياسي هو درجة حرارة الغرفة، ولكن يمكن إبطاء سرعة رد الفعل عن طريق خفض درجة حرارة الحل إلى 0 درجة مئوية. على الرغم من أن وقت رد الفعل المقابل يصبح أطول...

وقد أظهرت الأسطح الفوقية التي تتكون من صفائف هوائي ثنائي الأبعاد تحت الطولالموجي العديد من الوظائف البصرية الواعدة، مثل العدسات الأكرومية 1،2،الصور ثلاثية الأبعاد 3،4،5 ،6، والعباءات البصرية7. يمكن استبدال المكونات البصرية الضخمة التقليدية بأسطح طميتا رقيقة جداً مع الحفاظ على الوظائف الأصلية. على سبيل المثال، مقسم الحزمة هو جهاز بصري يستخدم لفصل شعاع الحادث إلى شعاعين. يتم إجراء فواصل شعاع نموذجية من خلال الجمع بين اثنين من المنشور الثلاثي. وبما أن خصائص الواجهة الخاصة بهم تحدد خصائص تقسيم الحزمة، فمن الصعب تقليل الحجم المادي دون تدهور وظيفي. من ناحية أخرى، يمكن تحقيق الفواصل شعاع رقيقة جدا مع metasurfaces ترميز مع التدرج المرحلة الخطية أحادية الأبعاد8،9. سمك الأسطح الفوقية أقل من أطوال موجية العمل الخاصة بهم، ويمكن التحكم في خصائص الفصل عن طريق توزيع المرحلة.
قمنا بتصميم مقسم شعاع سطح البحر الذي يمكن أن تولد الحزم متساوية الكثافة بغض النظر عن حالات الاستقطاب الحادث10. هذه الخاصية تأتي من صورة ثلاثية الأبعاد فورييه. نظرًا لصورة بقعتين أبيضتين على خلفية سوداء، فإن الهولوغرام الذي تم إنشاؤه من سطح التعريف هو نفس الصورة المشفرة. لا يحتوي الهولوغرام فورييه على بُعد بؤري محدد، بحيث يمكن ملاحظة الصورة المشفرة في المساحة الكاملة خلف سطح التعريف11. إذا تم إنشاء نفس الصورة ذات النقطتين خلف سطح التعريف، فإنها تعمل أيضًا كمقسم شعاعي. الهولوغرام فورييه من سطح التعريف يخلق صورة مقلوبة، وهو ما يسمى صورة مزدوجة، فيما يتعلق بحالات الاستقطاب المتعامدة. وعادة ما تعتبر الصورة التوأم الضوضاء. ومع ذلك، فإن الصورة ذات النقطتين المشفرة في هذه السطح الفوقية هي متماثلة الأصل، مما يؤدي إلى تداخل مثالي بين الصور الأصلية والتوأم. وبما أن أي حالات استقطاب يمكن تمثيلها بمزيج خطي من الاستقطابات الدائرية اليمنى (RCP) واليسار، فإن الجهاز الموصوف هنا يظهر وظيفة الاستقطاب المستقلة.
هنا، نقدم بروتوكولا ً لتصنيع وتوصيف بصري للأسطح النقية التي تمكن من توليد شعاع متساوي الكثافة. يتم استرداد توزيع المرحلة من هذا الجهاز من خوارزمية Gerchberg-Saxton (GS)، والتي تستخدم عادة للصورة الثلاثية الأبعاد المرحلة فقط12. a-Si: H من 300 نانومتر سميكة يتم إيداعها على الركيزة السيليكا تنصهر، وذلك باستخدام PECVD. يتم تعريف قناع Cr على فيلم A-Si:H، باستخدام EBL. يتوافق نمط القناع مع توزيع المرحلة المشتقة من خوارزمية GS. يتم استغلال برنامج المقارنات الدولية-RIE لحفر فيلم A-Si:H على طول قناع Cr. تتم إزالة بقية قناع Cr بواسطة Cr etchant الانتهاء من تلفيق العينة. تتميز الوظائف البصرية للسطح الفوقي ملفقة باستخدام إعداد بصري مخصص. عندما يكون شعاع الليزر هو الحادث إلى سطح البحر، يتم تقسيم شعاع المنقولة إلى ثلاثة أجزاء، وهي شعاعين متباعدة وشعاع واحد من أجل صفر. وتحيد الحزم المنكسرة عن امتداد مسار شعاع الحادث بينما يتبعها شعاع الشعاع الصفري. للتحقق من وظيفة هذا الجهاز، قمنا بقياس قوة الحزمة، وملف تعريف الحزمة، وزاوية المنكرة باستخدام مقياس الطاقة، وCCD، والمنقلة، على التوالي.
يتم تحسين جميع عمليات التصنيع والمواد المستخدمة للوظائف المستهدفة. وبالنسبة لترددات العمل المرئية، ينبغي أن تكون أحجام الهوائي الفردية بضع مئات من النانومترات، وينبغي أن يكون للمواد نفسها خسارة بصرية منخفضة عند الأطوال الموجية المرئية. ولا تنطبق سوى أنواع قليلة من أساليب التصنيع عند تعريف هذه الهياكل الصغيرة. التصوير الضوئي النموذجي، فضلا عن الكتابة بالليزر المباشرة، غير قادرة على تلفيق بسبب حد الانعراج. يمكن استخدام طحن شعاع الأيون المركز، ولكن هناك قضايا حاسمة من تلوث الغاليوم، والاعتماد على تصميم نمط، وسرعة عملية بطيئة. عمليا، EBL هو السبيل الوحيد لتسهيل تصنيع الأسطح الفوقية التي تعمل في ترددات مرئية13.
عادة ما يفضل عازلة بسبب فقدان ohmic لا مفر منه من المعادن. فقدان البصرية من A-Si: H منخفضة بما فيه الكفاية لغرضنا. على الرغم من أن فقدان البصرية من a-Si: H ليست منخفضةمثل عازلات منخفضة الخسارة مثل ثاني أكسيد التيتانيوم 1،4 والسيليكون البلورية14،وتصنيع a-Si:H هو أبسط بكثير. عمليات التبخر والتأتأة النموذجية ليست قادرة على ترسب فيلم A-Si:H. وعادة ما يكون مطلوبا PECVD. خلال عملية PECVD، بعض ذرات الهيدروجين من SiH4 و H2 الغازات محاصرين بين ذرات السيليكون، مما أدى إلى فيلم A-Si:H. هناك طريقتان لتعريف أنماط A-Si:H. الأول هو ترسب A-Si:H على مقاومة ضوئية منقوشة، تليها عملية الإقلاع، والآخر عن طريق تعريف قناع النقش على فيلم A-Si:H، تليها عملية النقش. الأول هو مناسب تماما لعمليات التبخر، ولكن ليس من السهل إيداع فيلم A-Si:H باستخدام التبخر. وبالتالي، فإن هذا الأخير هو الطريقة المثلى لجعل أنماط A-Si:H. يستخدم Cr كمادة قناع النقش بسبب انتقائية النقش عالية مع السيليكون.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Plasma enhanced chemical vapor deposition</td>
			<td>BMR Technology</td>
			<td>HiDep-SC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electron beam lithography</td>
			<td>Elionix</td>
			<td>ELS-7800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E-beam evaporation system</td>
			<td>Korea Vacuum Tech</td>
			<td>KVE-E4000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inductively-coupled plasma reactive ion etching</td>
			<td>DMS</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasonic cleaner</td>
			<td>Honda</td>
			<td>W-113</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E-beam resist</td>
			<td>MICROCHEM</td>
			<td>495 PMMA A2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Resist developer</td>
			<td>MICROCHEM</td>
			<td>MIBK:IPA=1:3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Conducting polymer</td>
			<td>Showa denko</td>
			<td>E-spacer</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chromium etchant</td>
			<td>KMG</td>
			<td>CR-7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetone</td>
			<td>J.T. Baker</td>
			<td>925402</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-propanol</td>
			<td>J.T. Baker</td>
			<td>909502</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chromium evaporation source</td>
			<td>Kurt J. Lesker</td>
			<td>EVMCR35D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collimated laser diode module</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>CPS-635</td>
			<td>wavelength: 635 nm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ND:YAG laser</td>
			<td>GAM laser</td>
			<td>GAM-2000</td>
			<td>wavelength: 532 nm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>power meter</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>S120VC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CCD Camera</td>
			<td>INFINITY</td>
			<td>infinity2-2M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ND filter</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>NCD-50C-4-A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Linear polarizer</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>LPVISA100-MP2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lens</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>LB1676</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iris</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>ID25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Circular polarizer</td>
			<td>Edmund optics</td>
			<td>88-096</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sample holder</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>XYFM1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PECVD software</td>
			<td>BMR Technology</td>
			<td>HIDEP</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

demonstration of equal-intensity beam generation by dielectric metasurfaces

ويتضح بروتوكول التصنيع والتوصيف لمقسم شعاع سطح النقي، مما يتيح توليد شعاع متساوي الكثافة. يتم إيداع السيليكون المهدرجة غير متبلور (A-Si:H) على الركيزة السيليكا تنصهر، وذلك باستخدام البلازما تعزيز ترسب بخار الكيميائية (PECVD). ويتسبب السيليكون غير المتبلور النموذجي المودع عن طريق التبخر في فقدان بصري شديد، مما يؤدي إلى إصابة العملية بترددات مرئية. ذرات الهيدروجين داخل فيلم السيليكون رقيقة غير متبلور يمكن أن تقلل من العيوب الهيكلية، وتحسين فقدان البصرية. وهناك حاجة إلى هياكل نانوية لبضع مئات من النانومترات لتشغيل الأسطح الفوقية في الترددات المرئية. التصوير الضوئي التقليدي أو الكتابة بالليزر المباشرة غير ممكن عند تصنيع مثل هذه الهياكل الصغيرة، وذلك بسبب حد الانعراج. وبالتالي، يتم استخدام الطباعة الحجرية شعاع الإلكترون (EBL) لتعريف قناع الكروم (Cr) على الفيلم رقيقة. خلال هذه العملية، يتم تطوير المقاومة المكشوفة في درجة حرارة باردة لإبطاء التفاعل الكيميائي وجعل حواف النمط أكثر وضوحا. وأخيراً، يتم حفر A-Si:H على طول القناع، وذلك باستخدام النقش على الأيون (ICP-RIE) المقترن بالبلازما بشكل غير نشط. الطريقة المثبتة غير ممكنة للتصنيع على نطاق واسع بسبب انخفاض الإنتاجية من EBL، ولكن يمكن تحسينها من خلال الجمع بين ذلك مع الطباعة الحجرية nanoimprint. يتميز الجهاز المصنع بجهاز بصري مخصص يتكون من الليزر، المستقطب، العدسة، عداد الطاقة، وجهاز المقترنة بالشحن (CCD). عن طريق تغيير الطول الموجي الليزر والاستقطاب، يتم قياس خصائص الانعراج. ال يقاس [فرقب] قوى دائما يتماثل, [رغردلّس] الحادث استقطاب, [أس ولّ س] طول موجة.

تظهر نتائج القياس وظيفة الاستقطاب المستقلة للجهاز المعروضهنا (الشكل 1). تكون قوى الحزمة المقاسة لأوامر الانعراج m = ± 1 متساوية بغض النظر عن حالة استقطاب الحوادث (أي RCP وLCP والاستقطاب الخطي). وبما أن أي حالات استقطاب تعسفية يمكن أن تتحلل بالمزيج الخطي من RCP وLCP، يمكن الحفاظ على ?...

Watch this Scientific Journal Video about Demonstration of Equal-Intensity Beam Generation by Dielectric Metasurfaces at JoVE.com

Demonstration of Equal-Intensity Beam Generation by Dielectric Metasurfaces

عرض على توليد شعاع متساوي الكثافة بواسطة الأسطح الانسيابية

ويُعرض بروتوكول لتصنيع الأسطح الفوقية العازلة وتوصيفها البصري. ويمكن تطبيق هذه الطريقة على تصنيع ليس فقط الفواصل شعاع، ولكن أيضا من الأسطح السطحية العازلة العامة، مثل العدسات، الهولوغرامات، والعباءات البصرية.

The fabrication and characterization protocol for a metasurface beam splitter, enabling equal-intensity beam generation, is demonstrated. Hydrogenated ...

يوفر هذا البروتوكول طريقة مفصلة لتصنيع لتحقيق كفاءة عالية metasurfaces، واحدة من أهم القضايا في مجال البحوث metasurface. بالمقارنة مع طرق أخرى لاختبار ترسب الطبقة الذرية، هذه التقنية هي طريقة تصنيع منخفضة التكلفة وسريعة لتحقيق ارتفاع كفاءة metasurfaces العمل في الأطوال الموجية مرئية. يمكن تطبيق هذا البروتوكول لاختلاق الأسطح الفوقية العامة مثل العدسات، الهولوغرام، والساعات البصرية فقط عن طريق تغيير تكوين النمط.هذه التقنية يمكن أن توفر نظرة ثاقبة في مجال بحوث الضوئيات السيليكون الذي يستخدم السيليكون الهياكل الصغيرة والنانو. الركيزة للسطح الفوقي هو السيليكا المنصهرة. إعداد نظيفة الجانب المزدوج مصقول مربع تنصهر السيليكا اثنين من السنتيمترات على الجانب.خذ الركيزة لتحميل في نظام PECVD. هناك في غرفة قفل الحمولة، وضع الركيزة على رقصة. أغلق الغرفة واستعد لتشغيل النظام.في برنامج التحكم، قم بإعداد عملية الترسب عن طريق ضبط درجة الحرارة، وقوة الترددات اللاسلكية، ومعدلات تدفق الغاز، وضغط العملية. بعد الترسب، الذي يستغرق حوالي 300 ثانية، استرداد العينة. خذ العينة مع السيليكون المهدرجة المهدرجة المودعة إلى معطف تدور.قم بتحميل العينة على حامل عينة المغطية. المقبل، والحصول على مرشح شنت خمس حقنة ملليلتر تحتوي على PMMA مع 2٪ anusol. معطف العينة مع PMMA قبل بدء التناوب في 2، 000 دورة في الدقيقة لمدة دقيقة واحدة.عند الانتهاء، قم بنقل العينة إلى لوحة ساخنة. خبز العينة في 180 درجة مئوية لمدة خمس دقائق. بعد ذلك، قم بإزالة العينة لتبريده لمدة دقيقة واحدة قبل المتابعة.ثم ارجع العينة إلى المعطف تدور. استخدام ماصة ملليلتر واحد للافراج عن محلول البوليمر إجراء على سطحها. معطف العينة في 2، 000 دورة في الدقيقة لمدة دقيقة واحدة.عندما يكتمل الطلاء، خذ العينة للطباعة الحجرية لشعاع الإلكترون. وقد عينة ثابتة على رقصة الجهاز. ثم وضع رقصة في غرفة الجهاز واستكمال عملية التحميل.الانتقال إلى العمل مع وحدة التحكم وإعداد نظام التصوير الحجري شعاع الإلكترون لهذا الإجراء. بعد إعداد النظام، اعمل في الكمبيوتر المتصل بوحدة التحكم. في هذا النظام، استخدم سطر الأوامر لتحويل ملف GDS إلى ملف CEL.عند تحويل الملف، أدخل المهمة لبدء تشغيل برنامج EBL. استخدم سطر الأوامر للتحقق من أن النقش المطلوب موجود في ملف تنسيق CEL في الدليل الحالي. أدخل وظيفة لتشغيل البرنامج.في البرنامج، انقر فوق القائمة تعديل حجم الشريحة. حدد 600 ميكرومتر من 600 ميكرومتر. بعد ذلك، حدد 240,000 نقطة.حفظ التغييرات. ثم قم بإنهاء هذه الشاشة. الآن انقر على قائمة إنشاء البيانات نمط.في إطار الأوامر، أدخل PS لتحميل ملف CEL للنقش. أدخل أنا في إطار الأوامر. ثم انقر فوق النقش لتكبير الصورة.الآن أدخل ST0 في إطار الأوامر لتعيين وقت الجرعة إلى ثلاثة ميكروثانية. أدخل SP11 لتعيين عرض إلى حالة طبيعية. إنشاء ملف CCC بإدخال الكمبيوتر الشخصي واسم ملف.عند الانتهاء، انقر فوق مركز النقش. لتطبيق شروط تعريض، أدخل CP في إطار الأمر وانقر فوق النقش. أدخل SV واسم ملف لإنشاء ملف CON.قم بإنهاء قائمة إنشاء بيانات النقش هذه عن طريق إدخال Q.Move فوق قائمة التعريض الضوئي. أدخل أنا واسم ملف CON المختار. تعيين قيمة الجرعة إلى 2.4.اضغط على زر الهروب لإكمال الجدول الزمني. ثم أدخل E وانقر فوق الزر التعرض لبدء عملية التعرض. عند انتهاء عملية التعريض الضوئي، ارجع إلى وحدة تحكم EBL.قم بإيقاف تشغيل زر العزل. اضغط على زر EX لتحريك المرحلة. ثم تفريغ العينة من الغرفة.المقبل، والاستعداد لإزالة البوليمر موصل. القيام بذلك عن طريق غمر العينة في 50 ملليلتر من المياه ديونيد لمدة دقيقة واحدة. ثم نقل العينة إلى حل 10 ملليلتر من الكيتون ايزوبوتيل الميثيل والكحول الأيزوبروبيل محاطة بالجليد.بعد 12 دقيقة، إزالة العينة وشطفه مع الكحول ايزوبروبيل. جففه بغاز النيتروجين المنفوخ. الخطوة التالية تتطلب مبخر شعاع إلكترون.يكون العينة ثابتة على حامل المبخر وجبل حامل داخل غرفة التبخر. الآن الحصول على الكروم للاستخدام في المبخر. إعداد نوع قطعة الكروم في بوتقة الجرافيت للتبخر على سطح العينة.تحميل بوتقة في الغرفة. بعد ذلك ، والعمل مع البرنامج لتبخر شعاع الإلكترون. انقر فوق زر ضخ الغرفة لخلق فراغ في الغرفة.في قسم المواد، حدد الكروم. ثم انقر فوق زر المادة لتطبيق التحديد. انقر فوق زر مصراع شعاع E لفتح مصراع المصدر.بعد ذلك، انقر فوق الجهد العالي. اتبع هذا عن طريق النقر فوق المصدر. استخدام السهم التصاعدي لزيادة ببطء قوة شعاع.توقف عند معدل الترسبات المستهدفة لإعادة تعيين مقياس السمك، انقر فوق الزر صفر. انقر فوق زر الغالق الرئيسي لفتح هذا الغالق.مراقبة قياس سمك. عندما يصل المقياس إلى 30 نانومتر، انقر على زر الغالق الرئيسي لإغلاق الغالق. انقر فوق مصراع شعاع E لإغلاق مصراع المصدر.استخدم السهم المتجه لأسفل لتقليل طاقة الحزمة ببطء إلى الصفر. مرة واحدة في الصفر، انقر فوق المصدر تليها الجهد العالي. السماح للغرفة لتبرد لمدة 15 دقيقة ثم انقر فوق تنفيس.إزالة العينة من الغرفة وحامل. المقبل، أعتبر لعملية الإقلاع. أولاً، غمره في 50 ملليلتر من الأسيتون لمدة ثلاث دقائق.اتبع هذا بواسطة صوتنة لمدة دقيقة واحدة في 40 كيلوهيرتز. شطف العينة في الكحول ايزوبروبيل وتجفيفه مع غاز النيتروجين. عند هذه النقطة، العينة جاهزة للحفر.الحصول على الغراء الحراري ونشرها على الجزء الخلفي من العينة قبل إرفاق العينة إلى رقصة نظام النقش. تحميل الرقصة في نظام النقش. في الكمبيوتر، تعيين غاز الكلور وبروميد الهيدروجين معدلات تدفق الغاز، والطاقة مصدر والتحيز قبل الحفر لمدة 100 ثانية.بعد الحفر، قم بتفريغ العينة. مع مسحة خالية من الغبار، وإزالة الغراء الحراري. تزج العينة في 20 ملليلتر من الكروم محفر لمدة دقيقتين.ثم نقله إلى 50 ملليلتر من المياه الأيونية لمدة دقيقة واحدة. شطف العينة مع المياه غير المؤينة وضربه الجافة مع غاز النيتروجين. هذه صورة مسح إلكتروني المجهرية من الجزء العلوي من مُسطحات السطوح.كل من الخلايا لديها قاعدة التي هي 150 نانومتر من قبل 80 نانومتر. ارتفاع الخلية هو 300 نانومتر. تفاصيل إضافية من الخلايا مرئية في هذا المنظور طريقة العرض.تجربة تقيس قوة الحزمة عندما يكون شعاع الليزر 532 نانومتر هو حادث على الوجه الفوقي يوضح وظيفة مستقلة عن الاستقطاب للجهاز. لشعاعات مستقطبة بشكل دائري الحق، الحزم المستقطبة خطيا، والحزم المستقطبة بشكل دائري اليسار، والسلطة في زائد وناقص واحد أوامر الحيود متساوية. التجارب مع 635 نانومتر شعاع الليزر تسفر عن نتائج مماثلة.طريقة تطوير هو الخطوة الأكثر أهمية لأننا يمكن أن تسيطر على وجه التحديد عملية التنمية بسبب بطء سرعة التفاعل. تحدث معظم حالات الفشل أثناء خطوات التجفيف. وينبغي للمرء أن نضع في اعتبارنا أن تهب قوية هو أفضل من تهب ضعيفة بشكل عام.ويمكن تطبيق هذا الإجراء ليس فقط على metasurfaces metasurtric العام، ولكن أيضا الضوئيات السيليكون والنظم الميكانيكية الإلكترونات الدقيقة. عموما، يمكننا أن نجعل هياكل نانو حساسة من قبل هذه التقنية لذلك يمهد الطريق لمعالجة كيفية تفاعل الضوء مع بعض الهياكل الطول الموجي. PMMA وبخار حل التنمية على حد سواء خطرة لذلك يجب أن يتم تنفيذ العمليات التي تنطوي عليها في أغطية الدخان.

Research

JoVE Journal

Engineering

Molecular Beam Mass Spectrometry With Tunable Vacuum Ultraviolet (VUV) Synchrotron Radiation

Molecular Beam Mass Spectrometry With Tunable Vacuum Ultraviolet VUV Synchrotron Radiation

الجزيئية الطيف الكتلي مع الحزمة الانضباطي الإشعاع فوق البنفسجي فراغ السنكروترون (VUV)

Tunable soft ionization coupled to mass spectroscopy is a powerful method to investigate isolated molecules, complexes and clusters and their spectroscopy ...

The Preparation of Electrohydrodynamic Bridges from Polar Dielectric Liquids

لإعداد Electrohydrodynamic جسور من السوائل القطبية عازل

Horizontal and vertical liquid bridges are simple and powerful tools for exploring the interaction of high intensity electric fields (8-20 kV/cm) and ...

Speciation and Bioavailability Measurements of Environmental Plutonium Using Diffusion in Thin Films

أنواع جديدة والتوافر الحيوي قياسات البلوتونيوم البيئة عن طريق الإنتشار في أغشية رقيقة

The biological uptake of plutonium (Pu) in aquatic ecosystems is of particular concern since it is an alpha-particle emitter with long half-life which can ...

Fabrication Process of Silicone-based Dielectric Elastomer Actuators

عملية تصنيع عازل المرنة الأجهزة التنفيذية القائمة على السيليكون

This contribution demonstrates the fabrication process of dielectric elastomer transducers (DETs). DETs are stretchable capacitors consisting of an ...

Use of Sacrificial Nanoparticles to Remove the Effects of Shot-noise in Contact Holes Fabricated by E-beam Lithography

استخدام الهدى النانوية لإزالة آثار طلقة الضوضاء في ثقوب الاتصال اختلقتها E-شعاع الطباعة الحجرية

Nano-patterns fabricated with extreme ultraviolet (EUV) or electron-beam (E-beam) lithography exhibit unexpected variations in size. This variation has ...

Optical Trap Loading of Dielectric Microparticles In Air

فخ تحميل البصري للعازل المجهرية الدقيقة في الهواء

We demonstrate a method to trap a selected dielectric microparticle in air using radiation pressure from a single-beam gradient optical trap. Randomly ...

Dielectric RheoSANS &#8212; Simultaneous Interrogation of Impedance, Rheology and Small Angle Neutron Scattering of Complex Fluids

Dielectric RheoSANS ÃƒÆ’Ã‚Â¢ÃƒÂ¢Ã¢â‚¬Å¡Ã‚Â¬ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã‚Â Simultaneous Interrogation of Impedance, Rheology and Small Angle Neutron Scattering of Complex Fluids

RheoSANS عازل - الاستجواب في وقت واحد من الممانعة، دراسة الخواص الانسيابية والصغيرة زاوية تشتت النيوترونات من السوائل مجمع

A procedure for the operation of a new dielectric RheoSANS instrument capable of simultaneous interrogation of the electrical, mechanical and ...

Demonstration of a Hyperlens-integrated Microscope and Super-resolution Imaging

مظاهرة مجهر المتكاملة هايبرلينس وتصوير القرار فائقة

The use of super-resolution imaging to overcome the diffraction limit of conventional microscopy has attracted the interest of researchers in biology and ...

Fabrication of Schottky Diodes on Zn-polar BeMgZnO/ZnO Heterostructure Grown by Plasma-assisted Molecular Beam Epitaxy

تصنيع شوتكي الثنائيات في هيتيروستروكتوري بيمجزنو/أكسيد الزنك Zn القطبية نمت تنضيد الحزمة الجزيئية مساعدة البلازما

Heterostructure field effect transistors (HFETs) utilizing a two dimensional electron gas (2DEG) channel have a great potential for high speed device ...

Preparing an Isotopically Pure 229Th Ion Beam for Studies of 229mTh

Preparing an Isotopically Pure 229Th Ion Beam for Studies of 229mTh

إعداد شعاع ايون نقي 229للدراسات من 229mال

A methodology is described to generate an isotopically pure 229Th ion beam in the 2+ and 3+ charge states. This ion beam enables one to investigate the ...