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

Dit werk wordt financieel ondersteund door subsidies van de National Research Foundation (NRF-2019R1A2C3003129, CAMM-2019M3A6B3030637, NRF-2018M3D1A1058998, NRF-2015R1A5A1037668) gefinancierd door het ministerie van Wetenschappen en ICT (MSIT), Republiek Korea.

1. fabricage van de diëlektrische metaforen
<ol><li>Vooroverleunen van een gesmolten silica substraat
	<ol>
<li>Bereid een dubbele zijde gepolijst, gesmolten silica substraat (lengte: 2 cm; breedte: 2 cm; dikte: 500 μm).</li>
		<li>Dompel het gesmolten silica substraat onder in 50 mL aceton en voer het ultrasoonapparaatproces gedurende 5 min bij 40 kHz uit.</li>
		<li>Dompel het substraat onder in 50 mL 2-propanol (IPA) en voer het ultrasoonapparaatproces gedurende 5 minuten uit op 40 kHz.</li>
		<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>

Sommige fabricage stappen moeten zorgvuldig worden uitgevoerd, voor het genereren van een meta script dat hetzelfde is als het oorspronkelijke ontwerp. In het Resist ontwikkelingsproces wordt doorgaans de voorkeur gegeven aan een oplossing met lage temperaturen. De standaard conditie is kamertemperatuur, maar de reactiesnelheid kan worden vertraagd door de oplossings temperatuur te verlagen tot 0 °C. Hoewel de corresponderende reactietijd langer wordt, kan een fijnere patroon worden verkregen dan bij standaardcondities....

Meta meters bestaande uit tweedimensionale antenne arrays met een subgolf lengte hebben vele veelbelovende optische functionaliteiten aangetoond, zoals Achromatische lenzen1,2, hologrammen3,4,5 ,6en optische mantels7. Conventionele volumineuze optische componenten kunnen worden vervangen door ultradunne Metasequoia met behoud van de originele functionaliteiten. Een straal splitter is bijvoorbeeld een optisch apparaat dat wordt gebruikt om een incident straal in twee stralen te scheiden. Typische beam splitters worden gemaakt door twee driehoekige prisma's te combineren. Omdat hun Interface kenmerken de bundel splitsings eigenschappen bepalen, is het moeilijk om de fysieke grootte te verminderen zonder functionele degradatie. Aan de andere kant kunnen ultradunne straal splitters worden gerealiseerd met Metasequoia gecodeerd met een eendimensionale lineaire fase gradiënt8,9. De dikte van Metasequoia is kleiner dan hun werk golflengten, en scheidings eigenschappen kunnen worden bestuurd door de faseverdeling.
We ontwierpen een metasurface Beam splitter die gelijke-intensiteit stralen kan genereren ongeacht de incident polarisatie toestanden10. Dit kenmerk is afkomstig van een Fourier-hologram. Als gevolg van het beeld van twee witte vlekken op een zwarte achtergrond, gegenereerde hologram van de meta Face is hetzelfde als de gecodeerde afbeelding. Het Fourier-hologram heeft geen specifieke brandpuntsafstand, zodat het gecodeerde beeld in de hele ruimte achter de Metasequoia11kan worden waargenomen. Als het zelfde beeld van twee vlekken achter de Metasequoia wordt gegenereerd, werkt het ook als een straal splitter. Het Fourier-hologram van de Metasequoia creëert een omgekeerd beeld, dat een tweeling beeld wordt genoemd, met betrekking tot de orthogonale polarisatie toestanden. Het dubbele beeld wordt meestal beschouwd als ruis. Echter, de twee-spot afbeelding gecodeerd in deze Metasequoia is oorsprong-symmetrische, wat resulteert in een perfecte overlapping van de originele en dubbele afbeeldingen. Aangezien polarisatie toestanden kunnen worden weergegeven door een lineaire combinatie van rechtshandige (RCP) en linkshandige (LCP) circulaire polarisaties, toont het hier beschreven apparaat de polarisatie-onafhankelijke functionaliteit.
Hier presenteren we een protocol voor de fabricage en optische karakterisering van diëlektrische meta meters die een gelijke intensiteit van de bundel generatie mogelijk maken. De faseverdeling van dit apparaat wordt opgehaald uit het Gerchberg-Saxton (GS)-algoritme, dat over het algemeen wordt gebruikt voor fase-alleen hologrammen12. a-Si: H van 300 nm dik wordt afgezet op het gesmolten silica substraat, met behulp van PECVD. Een CR-masker is gedefinieerd op de a-Si: H-film, met behulp van EBL. Het masker patroon komt overeen met de faseverdeling die is afgeleid van het GS-algoritme. ICP-RIE wordt uitgebuit om de a-Si: H-film langs het CR-masker te etsen. De rest van het CR-masker wordt verwijderd door CR-etsmiddel om de monster fabricage te voltooien. De optische functionaliteit van de gefabriceerde metaforen wordt gekenmerkt door een aangepaste optische instelling. Wanneer een laserstraal is incident aan de meta face, de uitgezonden straal is onderverdeeld in drie delen, namelijk twee verstrooide balken en één zeroth-orde Beam. De verstrooide stralen afwijken van een uitbreiding van het incident Beam pad, terwijl de zeroth-order Beam volgt. Om de functionaliteit van dit apparaat te controleren, hebben we het stralingsvermogen, het profiel van de straal en de verstrooide hoek gemeten met respectievelijk een Vermogensmeter, CCD en Protractor.
Alle fabricageprocessen en gebruikte materialen zijn geoptimaliseerd voor de doel functionaliteit. Voor zichtbare Werkfrequenties moeten de individuele antenne maten enkele honderden nanometers zijn en het materiaal zelf moet een laag optisch verlies hebben bij zichtbare golflengten. Bij het definiëren van dergelijke kleine constructies zijn slechts enkele soorten fabricagemethoden van toepassing. Typische foto lithografie, evenals direct Laser schrijven, zijn niet in staat om de fabricage als gevolg van de diffractie limiet. Gericht ionen straal frezen kan worden gebruikt, maar er zijn kritische problemen van gallium besmetting, patroon ontwerp afhankelijkheid en de langzame processnelheid. Praktisch, EBL is de enige manier om de vervaardiging van metaforen werken op zichtbare frequenties13.
Dielectrics hebben meestal de voorkeur als gevolg van de onvermijdelijke a ohms verlies van metalen. Het optische verlies van a-Si: H is laag genoeg voor ons doel. Hoewel het optische verlies van a-Si: h niet zo laag is als lage-verlies diëlekten zoals titaniumdioxide1,4 en kristallijn silicium14, is de fabricage van a-Si: h veel eenvoudiger. Typische verdampings-en sputterende processen zijn niet in staat de afzetting van een a-Si: H film. PECVD is meestal vereist. Tijdens het PECVD-proces worden sommige waterstofatomen van SiH4 -en H2 -gassen gevangen tussen de siliciumatomen, wat resulteert in een a-Si: H-film. Er zijn twee manieren om a-Si: H-patronen te definiëren. Een daarvan is de afzetting van a-Si: H op een fotororesist met een patroon, gevolgd door het Lift-off proces, en de andere is door het definiëren van een etsen masker op de a-Si: H film, gevolgd door het etsen proces. De eerste is zeer geschikt voor verdampings processen, maar het is niet eenvoudig om a-Si: H-film te storten met verdamping. Vandaar, de laatste is de optimale manier om a-Si: H patronen te maken. CR wordt gebruikt als het etsen masker materiaal vanwege de hoge etsen selectiviteit met silicium.

<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

Het fabricage-en karakterisatie protocol voor een metasurface Beam splitter, waardoor de bundelvorming met gelijke intensiteit mogelijk wordt, wordt gedemonstreerd. Gehydrogeneerde amorfe silicium (a-Si: H) wordt afgezet op het gesmolten silica substraat, met behulp van plasma-versterkte chemische damp afzetting (PECVD). Typisch amorf silicium dat door verdamping wordt afgezet, veroorzaakt ernstig optisch verlies, waardoor de werking bij zichtbare frequenties wordt geprikseerd. Waterstofatomen in de amorf silicium dunne film kunnen de structurele defecten verminderen, waardoor optisch verlies wordt verbeterd. Nanostructuren van enkele honderden nanometers zijn nodig voor de werking van Metasequoia in de zichtbare frequenties. Conventionele foto lithografie of direct laserschrijven is niet haalbaar bij het vervaardigen van dergelijke kleine constructies, als gevolg van de diffractie limiet. Vandaar, elektronenstraal lithografie (EBL) wordt gebruikt om een chroom (CR) masker op de dunne film te definiëren. Tijdens dit proces wordt de blootgestelde weerstand ontwikkeld bij een koude temperatuur om de chemische reactie te vertragen en de patroon randen scherper te maken. Tot slot, a-Si: H is geëtst langs het masker, met behulp van inductief gekoppeld plasma – reactieve Ion etsen (ICP-RIE). De Gedemonstreerde methode is niet haalbaar voor grootschalige fabricage als gevolg van de lage doorvoer van EBL, maar het kan worden verbeterd door het te combineren met nano opdruk lithografie. Het gefabriceerde apparaat wordt gekenmerkt door een aangepaste optische opstelling, bestaande uit een laser, polarisator, lens, Vermogensmeter en CCD (Charge-gekoppelde apparaat). Door de laser golflengte en polarisatie te veranderen, worden de diffractie-eigenschappen gemeten. De gemeten verstrooide bundel krachten zijn altijd gelijk, ongeacht de incident polarisatie, evenals golflengte.

De meetresultaten tonen de polarisatie-onafhankelijke functionaliteit van het apparaat dat hier wordt weergegeven (Figuur 1). Gemeten bundel krachten van diffractie orders van m = ± 1 zijn gelijk, ongeacht de incident polarisatie toestand (d.w.z. RCP, LCP, en lineaire polarisatie). Aangezien willekeurige polarisatie toestanden kunnen worden ontleed door de lineaire combinatie van RCP en LCP, kan de functionaliteit van het apparaat worden gehandhaafd, ongeacht de polarisatie toestanden. De d...

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

Demonstratie van gelijke-intensiteit Beam generatie door diëlektrische meta vlakken

Een protocol voor de fabricage en optische karakterisering van diëlektrische metareeksen wordt gepresenteerd. Deze methode kan worden toegepast op de vervaardiging van niet alleen beam splitters, maar ook van algemene diëlektrische Metasequoia, zoals lenzen, hologrammen, en optische cloaks.

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

Dit protocol biedt een gedetailleerde fabricagemethode om metasurfaces met een hoog rendement te realiseren, een van de belangrijkste kwesties op het gebied van metasurfaceonderzoek. Vergeleken met andere methoden om atomaire laagdepositie te testen, is deze techniek een goedkope en snelle fabricagemethode om hoogrendementsmetasurfaces te realiseren die werken op zichtbare golflengten. Dit protocol kan worden toegepast om algemene metasurfaces zoals lenzen, hologrammen en optische klokken te fabriceren door alleen de patroonconfiguratie te wijzigen.Deze techniek kan inzicht geven in silicium fotonica onderzoeksveld dat silicium micro en nano structuren gebruikt. Het substraat voor het metasoppervlak is gesmolten silica. Bereid een schone dubbele kant gepolijst vierkant gesmolten silica twee centimeter aan een kant.Neem het substraat om in het PECVD-systeem te laden. Daar in de kamer van het ladingslot, plaats het substraat op de mal. Sluit de kamer en bereid je voor op het gebruik van het systeem.Stel in de besturingssoftware het depositieproces in door de temperatuur, het RF-vermogen, de gasstroomsnelheid en de procesdruk in te stellen. Na de depositie, die ongeveer 300 seconden duurt, herstel het monster. Neem het monster met gedeponeerd gehydrogeneerd amorf silicium aan een spin coater.Laad het monster op de spin coater monster houder. Vervolgens krijgt u een filter gemonteerd vijf milliliter spuit met PMMA met 2%anusol. Bedek het monster met de PMMA voordat u begint met draaien op 2.000 RPM gedurende één minuut.Breng het monster over naar een hete plaat. Bak het monster op 180 graden Celsius gedurende vijf minuten. Verwijder vervolgens het monster om het een minuut af te koelen voordat u verdergaat.Breng het monster vervolgens terug naar de spincoater. Gebruik een pipet van één milliliter om een geleidende polymeeroplossing op het oppervlak vrij te geven. Bedek het monster op 2.000 RPM gedurende een minuut.Wanneer de coating is voltooid, neem het monster voor elektronenbundel lithografie. Laat het monster op de mal voor de machine maken. Plaats vervolgens de mal in de kamer van de machine en voltooi het laadproces.Ga verder met de console en bereid het lithografiesysteem van de elektronenbundel voor op de procedure. Na het voorbereiden van het systeem werkt u op de computer die is aangesloten op de console. Gebruik in dit systeem de opdrachtregel om een GDS-bestand om te zetten in een CEL-bestand.Wanneer het bestand is geconverteerd, voert u de taak in om de EBL-software te starten. Gebruik de opdrachtregel om te controleren of het gewenste patroon zich in een CEL-indelingsbestand in de huidige map bevindt. Voer taak in om de software uit te voeren.Klik in de software op het menu voor wijziging van de chipgrootte. Selecteer 600 micrometer bij 600 micrometer. Selecteer vervolgens 240.000 punten.Sla de wijzigingen op. Verlaat dan dit scherm. Klik nu op het menu voor het maken van patroongegevens.Voer in het opdrachtvenster PS in om het CEL-bestand van het patroon te laden. Voer I in het opdrachtvenster in. Klik vervolgens op het patroon om de afbeelding te vergroten.Voer nu ST0 in het opdrachtvenster in om de dosistijd in te stellen op drie microseconden. Voer SP11 in om de blootstellende toonhoogte in te stellen op een normale conditie. Maak een CCC-bestand door pc en bestandsnaam in te voeren.Wanneer u klaar bent, klikt u op het midden van het patroon. Als u de blootstellende voorwaarden wilt toepassen, voert u CP in het opdrachtvenster in en klikt u op het patroon. Voer SV en een bestandsnaam in om een CON-bestand te maken.Sluit dit menu voor het maken van patroongegevens af door Q.Move in te voeren om op het belichtingsmenu te klikken. Voer I en de gekozen CON-bestandsnaam in. Stel de dosiswaarde in op 2,4.Druk op de ontsnappingsknop om het schema te voltooien. Voer vervolgens E in en klik op de belichtingsknop om het belichtingsproces te starten. Wanneer het belichtingsproces is voltooid, keert u terug naar de EBL-console.Schakel de isolatieknop uit. Druk op de EX-knop om het podium te verplaatsen. Laad vervolgens het monster uit de kamer.Bereid je vervolgens voor om het geleidende polymeer te verwijderen. Doe dit door het monster gedurende een minuut onder te dompelen in 50 milliliter gedeïsized water. Verplaats het monster vervolgens naar een 10 milliliter oplossing van methyl isobutyl keton en isopropylalcohol omringd door ijs.Verwijder het monster na 12 minuten en spoel het af met isopropylalcohol. Droog het met geblazen stikstofgas. De volgende stap vereist een elektronenbundel verdamper.Laat het monster op de houder van de verdamper zetten en monteer de houder in de verdampingskamer. Nu krijgen het chroom voor gebruik in de verdamper. Bereid stuk type chroom in een grafiet smeltkroes voor verdamping op het monster oppervlak.Laad de smeltkroes in de kamer. Werk vervolgens met de software voor de elektronenstraalverdamper. Klik op de knop kamerpompen om een vacuüm in de kamer te creëren.Selecteer in de materiaalsectie chroom. Klik vervolgens op de materiaalknop om de selectie toe te passen. Klik op de knop E-balk sluiter om de bronsluiter te openen.Klik vervolgens op hoogspanning. Volg dit door op bron te klikken. Gebruik de opwaartse pijl om het straalvermogen langzaam te verhogen.Stop bij de doeldepositie. Als u de diktemeter wilt resetten, klikt u op de knop Nul. Klik op de hoofdsluiterknop om die sluiter te openen.Controleer de diktemeter. Wanneer de meter 30 nanometer bereikt, klikt u op de hoofdsluiterknop om de sluiter te sluiten. Klik op E-balksluiter om de bronsluiter te sluiten.Gebruik de neerwaartse pijl om het straalvermogen langzaam tot nul te verlagen. Eenmaal op nul, klik bron gevolgd door hoge spanning. Laat de kamer 15 minuten afkoelen en klik vervolgens op de ventilatieopening.Verwijder het monster uit de kamer en de houder. Neem het vervolgens voor een liftoff proces. Ten eerste, dompel het in 50 milliliter aceton gedurende drie minuten.Volg dit door sonicatie voor een minuut op 40 kilohertz. Spoel het monster in isopropylalcohol en droog het met stikstofgas. Op dit punt is het monster klaar om te etsen.Haal thermische lijm en verspreid het op de achterkant van het monster voordat u het monster aan de mal van het etssysteem bevestigt. Laad de mal in het etssysteem. Op de computer, stel het chloorgas en waterstof bromide gas stroom tarieven, de bronkracht en de bias voor etsen voor 100 seconden.Na de ets, ontlaad het monster. Verwijder met een stofvrij doekje de thermische lijm. Dompel het monster in 20 milliliter chroom etchant gedurende twee minuten.Breng het vervolgens gedurende een minuut over op 50 milliliter gedeïsized water. Spoel het monster af met gedeïsized water en blaas het droog met stikstofgas. Dit is een scanning elektronenmicroscopie beeld van de bovenkant van de metasurface.Elk van de cellen heeft een basis van 150 nanometer bij 80 nanometer. De celhoogte is 300 nanometer. Aanvullende details van de cellen zijn zichtbaar in deze perspectiefweergave.Een experiment dat het straalvermogen meet wanneer een laserstraal van 532 nanometer op het metasoppervlak is invallende, toont de polarisatie-onafhankelijke functionaliteit van het apparaat aan. Voor rechts circulair gepolariseerde stralen, lineair gepolariseerde balken en links circulair gepolariseerde balken, is de kracht bij de plus en min één diffractieorders gelijk. Experimenten met een laserstraal van 635 nanometer leveren vergelijkbare resultaten op.De ontwikkelmethode is de belangrijkste stap omdat we het ontwikkelingsproces precies kunnen controleren door de trage reactiesnelheid. De meeste storingen treden op tijdens droogstappen. Men moet in gedachten houden dat sterke blazen is beter dan zwak blazen in het algemeen.Deze procedure kan niet alleen worden toegepast op algemene diëlektrische metasurfaces, maar ook silicium fotonica en micro-elektronen mechanische systemen. Over het algemeen kunnen we delicate nanostructuren maken door deze techniek, zodat het de weg vrijmaakt om aan te pakken hoe licht interageert met sommige golflengtestructuren. PMMA en ontwikkelingsoplossing damp zijn beide gevaarlijk, zodat de processen waarbij ze moeten worden uitgevoerd in rookkappen.

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

Moleculaire Beam massaspectrometrie met afstelbare Vacuum Ultraviolet (VUV) Synchrotron Radiation

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

De voorbereiding van elektrohydrodynamische Bruggen van Polar diëlektrische vloeistoffen

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

Speciatie en biologische beschikbaarheid Metingen van Milieu Plutonium gebruik van Diffusion in Thin Films

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

Fabricageproces van siliconen gebaseerde diëlektrische Elastomer Actuators

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

Het gebruik van Offer Nanodeeltjes te verwijderen van de effecten van Shot-noise in contact Gaten vervaardigd door E-lithografie

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

Optische val Laden van diëlektrische micropartikels in Air

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

Diëlektrische RheoSANS - Gelijktijdige Ondervraging van de impedantie, Reologie Lage hoek neutronenverstrooiing of Complex Fluids

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

Demonstratie van een Hyperlens-geïntegreerd Microscoop en super resolutie beeldvorming

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

Fabricage van Schottky Diodes op Zn-polaire BeMgZnO/ZnO Heterostructure gegroeid door moleculaire Beam Plasma-bijgewoonde epitaxie

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

Voorbereiding van een Isotopisch zuivere 229e Ion Beam voor studies van 229mth

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 ...