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

Questo lavoro è sostenuto finanziariamente dalle sovvenzioni della National Research Foundation (NRF-2019R1A2C3003129, CAMM-2019M3A6B3030637, NRF-2018M3D1A1058998, NRF-2015R1A5A1037668) finanziato dal Ministero della Scienza e delle TIC (MSIT), Repubblica di Corea.

1. Fabbricazione del metasuperficie dielettrico
<ol><li>Prepulente di un substrato di silice fuso
	<ol>
<li>Preparare un substrato di silice lucido a due lati (lunghezza: 2 cm; larghezza: 2 cm; spessore: 500 m).</li>
		<li>Immergere il substrato di silice fuso in 50 mL di acetone e condurre il processo di sonicazione per 5 min a 40 kHz.</li>
		<li>Immergere il substrato in 50 mL di 2 propanol (IPA) e condurre il processo di sonicazione per 5 min a 40 kHz.</li>
		<li>Sciacquare il substrato con l'IPA<su...

<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>

Alcuni passaggi di fabbricazione devono essere condotti con attenzione, per generare un metasuperficie che è lo stesso del disegno originale. Nel processo di sviluppo della resistenza, una soluzione a bassa temperatura è di solito preferita. La condizione standard è la temperatura ambiente, ma la velocità di reazione può essere rallentata diminuendo la temperatura della soluzione a 0 gradi centigradi. Anche se il tempo di reazione corrispondente diventa più lungo, si può ottenere un modello più fine rispetto alle...

Le metasuperfici costituite da array di antenne bidimensionali di lunghezza d'onda hanno dimostrato molte promettenti funzionalità ottiche, come le lenti acromatiche1,2, ologrammi3,4,5 ,6, e mantelli ottici7. I componenti ottici ingombranti convenzionali possono essere sostituiti con metasuperfici ultrasottili pur mantenendo le funzionalità originali. Ad esempio, uno splitter di travi è un dispositivo ottico utilizzato per separare un fascio incidente in due travi. I divisori di fascio tipici sono realizzati combinando due prismi triangolari. Poiché le loro caratteristiche di interfaccia determinano le proprietà di divisione del fascio, è difficile ridurre le dimensioni fisiche senza degradazione funzionale. D'altra parte, i divisori di fascio ultrasottile possono essere realizzati con metasuperfici codificate con una sfumatura di fase lineare unidimensionale8,9. Lo spessore delle metasuperfici è inferiore alle lunghezze d'onda di lavoro e le proprietà di separazione possono essere controllate dalla distribuzione di fase.
Abbiamo progettato uno splitter del fascio di metasuperficie che può generare fasci di uguale intensità indipendentemente dagli stati di polarizzazione incidente10. Questa caratteristica deriva da un ologramma di Fourier. A causa dell'immagine di due macchie bianche su uno sfondo nero, l'ologramma generato dal metasuperficie è lo stesso dell'immagine codificata. L'ologramma Fourier non ha una lunghezza focale specifica, quindi l'immagine codificata può essere osservata in tutto lo spazio dietro il metasuperficie11. Se la stessa immagine a due punti viene generata dietro la metasuperficie, funziona anche come una divisione del fascio. L'ologramma di Fourier dalla metasuperficie crea un'immagine invertita, che viene chiamata immagine gemella, rispetto agli stati di polarizzazione ortogonale. L'immagine doppia è in genere considerata come rumore. Tuttavia, l'immagine a due punti codificata in questa metasuperficie è simmetrica all'origine, con conseguente perfetta sovrapposizione delle immagini originali e gemelle. Poiché qualsiasi stato di polarizzazione può essere rappresentato da una combinazione lineare di polarizzazioni circolari destrorse (RCP) e mancine (LCP), il dispositivo descritto di seguito mostra la funzionalità indipendente dalla polarizzazione.
Qui presentiamo un protocollo per la fabbricazione e la caratterizzazione ottica di metasuperfici dielettriche che consentono la generazione di raggi a uguale intensità. La distribuzione di questo dispositivo viene recuperata dall'algoritmo Gerchberg-Saxton (GS), generalmente utilizzato per ologrammi di sola fase12. a-Si:H di 300 nm di spessore si deposita sul substrato di silice fuso, utilizzando PECVD. Una maschera Cr è definita sulla pellicola a-Si:H, utilizzando EBL. Il modello di maschera corrisponde alla distribuzione di fase derivata dall'algoritmo GS. ICP-RIE è sfruttato per incidere il film a-Si:H lungo la maschera Cr. Il resto della maschera Cr viene rimosso da Cr etchant finalizzando la fabbricazione del campione. La funzionalità ottica del metasuperficie fabbricato è caratterizzata da un setup ottico personalizzato. Quando un raggio laser è incidente al metasuperficie, il fascio trasmesso è separato in tre parti, vale a dire due fasci diffracted e un fascio di ordine zero. Le travi diffracted si discostano da un'estensione del percorso della trave incidente mentre la trave a ordine zero lo segue. Per verificare la funzionalità di questo dispositivo, abbiamo misurato la potenza del fascio, il profilo del fascio e l'angolo diffracted utilizzando rispettivamente un misuratore di potenza, CCD e goniometro.
Tutti i processi e i materiali di fabbricazione utilizzati sono ottimizzati per la funzionalità di destinazione. Per le frequenze di lavoro visibili, le singole dimensioni dell'antenna dovrebbero essere di poche centinaia di nanometri e il materiale stesso dovrebbe avere una bassa perdita ottica a lunghezze d'onda visibili. Solo alcuni tipi di metodi di fabbricazione sono applicabili quando si definiscono strutture di piccole dimensioni. La fotolitografia tipica, così come la scrittura laser diretta, non sono in grado di fabbricare a causa del limite di diffrazione. La fresatura dei faci di ioni concentrandopuò essere utilizzata, ma ci sono problemi critici di contaminazione da gallium, dipendenza dalla progettazione del modello e velocità di processo lenta. In pratica, EBL è l'unico modo per facilitare la fabbricazione di metasuperfici che lavorano a frequenze visibili13.
Dielettrici sono di solito preferiti a causa della perdita ohmica inevitabile di metalli. La perdita ottica di a-Si:H è abbastanza bassa per il nostro scopo. Anche se la perdita ottica di a-Si:H non è così bassa come dielettriche a bassa perdita come il biossido di titanio1,4 e silicio cristallino14, la fabbricazione di a-Si:H è molto più semplice. I tipici processi di evaporazione e sputtering non sono in grado di deposizione di un film a-Si:H. DI solito è richiesto PECVD. Durante il processo PECVD, alcuni atomi di idrogeno dai gas SiH4 e H2 sono intrappolati tra gli atomi di silicio, risultando in una pellicola a-Si:H. Esistono due modi per definire modelli a-Si:H. Uno è la deposizione di a-Si:H su un fotoresist a motivi geometrici, seguito dal processo di decollo, e l'altro è definendo una maschera di incisione sulla pellicola a-Si:H, seguita dal processo di incisione. Il primo è adatto ai processi di evaporazione, ma non è facile depositare la pellicola a-Si:H utilizzando l'evaporazione. Quindi, quest'ultimo è il modo ottimale per fare modelli a-Si:H. Cr è usato come materiale della maschera di incisione a causa della sua elevata selettività di incisione con silicio.

<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

Viene dimostrato il protocollo di fabbricazione e caratterizzazione per uno splitter del fascio di metasuperficie, consentendo la generazione di fascio di uguale intensità. Il silicio amorfo idromato (a-Si:H) si deposita sul substrato di silice fuso, utilizzando la deposizione di vapore chimico potenziato al plasma (PECVD). Il tipico silicio amorfo depositato dall'evaporazione provoca una grave perdita ottica, che incide sull'operazione a frequenze visibili. Gli atomi di idrogeno all'interno della pellicola sottile in silicio amorfo possono ridurre i difetti strutturali, migliorando la perdita ottica. Le nanostrutture di poche centinaia di nanometri sono necessarie per il funzionamento delle metasuperfici nelle frequenze visibili. La fotolitografia convenzionale o la scrittura laser diretta non è fattibile quando si fabbricano strutture così piccole, a causa del limite di diffrazione. Quindi, la litografia a fascio di elettroni (EBL) viene utilizzata per definire una maschera di cromo (Cr) sulla pellicola sottile. Durante questo processo, la resistenza esposta viene sviluppata a una temperatura fredda per rallentare la reazione chimica e rendere i bordi del modello più nitidi. Infine, a-Si:H è inciso lungo la maschera, utilizzando l'incisione iosgione reattiva al plasma accoppiato induttivo (ICP-RIE). Il metodo dimostrato non è fattibile per la fabbricazione su larga scala a causa della bassa produttività di EBL, ma può essere migliorato combinandolo con la litografia nanoimprint. Il dispositivo fabbricato è caratterizzato da una configurazione ottica personalizzata costituita da un laser, polarizzatore, lente, misuratore di potenza e dispositivo accoppiato di carica (CCD). Modificando la lunghezza d'onda laser e la polarizzazione, vengono misurate le proprietà di diffrazione. I poteri del fascio diffracted misurati sono sempre uguali, indipendentemente dalla polarizzazione incidente, così come la lunghezza d'onda.

I risultati della misurazione mostrano la funzionalità indipendente dalla polarizzazione del dispositivo qui presentato (Figura 1). Le potenze misurate del fascio di ordini di diffrazione di m - 1 sono uguali indipendentemente dallo stato di polarizzazione incidente (cioè RCP, LCP e polarizzazione lineare). Poiché qualsiasi stato di polarizzazione arbitrario può essere scomposto dalla combinazione lineare di RCP e LCP, la funzionalità del dispositivo può essere mantenuta, indipendentem...

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Demonstration of Equal-Intensity Beam Generation by Dielectric Metasurfaces

Dimostrazione di generazione di travi a uguale intensità da parte di metasuperfici dielettriche

Viene presentato un protocollo per la fabbricazione e la caratterizzazione ottica delle metasuperfici dielettriche. Questo metodo può essere applicato alla fabbricazione non solo di splitter di fascio, ma anche di metasuperfici dielettriche generali, come lenti, ologrammi e mantelli ottici.

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

Questo protocollo fornisce un metodo di fabbricazione dettagliato per realizzare metasuperfici ad alta efficienza, una delle questioni più importanti nell'area di ricerca della metasuperficie. Rispetto ad altri metodi per testare la deposizione di strati atomici, questa tecnica è un metodo di fabbricazione veloce e a basso costo per realizzare metasuperfici ad alta efficienza che lavorano a lunghezze d'onda visibili. Questo protocollo può essere applicato a fabbricare metasuperfici generali come lenti, ologrammi e orologi ottici semplicemente modificando la configurazione del modello.Questa tecnica può fornire informazioni sul campo di ricerca della fotonica al silicio che utilizza micro e nano strutture di silicio. Il substrato per la metasuperficie è la silice fusa. Preparare una silice quadrata lucidata a doppio lato pulita di due centimetri su un lato.Portare il substrato a caricare nel sistema PECVD. Lì nella camera di blocco del carico, posizionare il substrato sulla giga. Chiudere la camera e prepararsi a far funzionare il sistema.Nel software di controllo, impostare il processo di deposizione impostando la temperatura, la potenza RF, le portate del gas e la pressione di processo. Dopo la deposizione, che richiede circa 300 secondi, recuperare il campione. Portare il campione con silicio amorfo idrogenato depositato su uno spin coater.Caricare il campione sul portacampioni dello spin coater. Quindi, ottenere una siringa da cinque millilitri montata sul filtro contenente PMMA con 2%anusolo. Rivestire il campione con il PMMA prima di iniziare la rotazione a 2.000 giri/min per un minuto.Al termine, trasferire il campione su una piastra calda. Cuocere il campione a 180 gradi Celsius per cinque minuti. Quindi, rimuovere il campione per raffreddarlo per un minuto prima di continuare.Quindi restituire il campione allo spin coater. Utilizzare una pipetta da un millilitro per rilasciare una soluzione polimerica conduttore sulla sua superficie. Rivestire il campione a 2.000 giri/min per un minuto.Al termine del rivestimento, prendere il campione per la litografia a fascio di elettroni. Avere il campione fissato sulla giga per la macchina. Quindi mettere la giga nella camera della macchina e completare il processo di caricamento.Passare al lavoro con la console e preparare il sistema di litografia a fascio di elettroni per la procedura. Dopo aver preparato il sistema, lavorare sul computer collegato alla console. In questo sistema, utilizzare la riga di comando per convertire un file GDS in un file CEL.Quando il file viene convertito, immettere il processo per avviare il software EBL. Utilizzare la riga di comando per verificare che il modello desiderato si trova in un file in formato CEL nella directory corrente. Immettere il processo per eseguire il software.Nel software fare clic sul menu di modifica delle dimensioni del chip. Selezionare 600 micrometri per 600 micrometri. Selezionare quindi 240.000 punti.Salvare le modifiche. Quindi esci da questa schermata. Ora fai clic sul menu di creazione dei dati del modello.Nella finestra di comando immettere PS per caricare il file CEL del modello. Immettere I nella finestra di comando. Quindi fare clic sul motivo per ingrandire l'immagine.Immettere ora ST0 nella finestra di comando per impostare il tempo di dose su tre microsecondi. Immettere SP11 per impostare l'intonazione di esposizione su una condizione normale. Creare un file CCC immettendo un PC e un nome di file.Al termine, fare clic sul centro della serie. Per applicare le condizioni di esposizione, immettete CP nella finestra di comando e fate clic sul modello. Immettere SV e un nome di file per creare un file CON.Uscite dal menu di creazione dati serie immettendo Q.Move per fare clic sul menu di esposizione. Immettere I e il nome file CON scelto. Impostare il valore della dose su 2.4.Premi il pulsante di fuga per completare il programma. Quindi inserire E e fare clic sul pulsante di esposizione per avviare il processo di esposizione. Al termine del processo di esposizione, tornare alla console EBL.Disattivare il pulsante di isolamento. Premere il tasto EX per spostare il palco. Quindi scaricare il campione dalla camera.Quindi, prepararsi a rimuovere il polimero conduttivo. Fallo immergendo il campione in 50 millilitri di acqua deionizzata per un minuto. Quindi spostare il campione in una soluzione da 10 millilitri di metil isobutile chetone e alcol isopropile circondato da ghiaccio.Dopo 12 minuti, rimuovere il campione e sciacquarlo con alcol isopropile. Asciugarlo con gas azoto soffiato. Il passo successivo richiede un evaporatore a fascio di elettroni.Avere il campione fissato sul supporto dell'evaporatore e montare il supporto all'interno della camera di evaporazione. Ora prendi il cromo per l'uso nell'evaporatore. Preparare il cromo di tipo pezzo in un crogiolo di grafite per l'evaporazione sulla superficie del campione.Caricare il crogiolo nella camera. Successivamente, lavorare con il software per l'evaporatore a fascio di elettroni. Fate clic sul pulsante di pompaggio della camera per creare un vuoto nella camera.Nella sezione materiale, selezionate cromo. Quindi fare clic sul pulsante materiale per applicare la selezione. Fare clic sul pulsante dell'otturatore del fascio E per aprire l'otturatore sorgente.Quindi, fare clic su alta tensione. Seguire questa procedura facendo clic su origine. Utilizzare la freccia verso l'alto per aumentare lentamente la potenza del fascio.Fermati al tasso di deposizione target. Per reimpostare l'indicatore di spessore, fare clic sul pulsante zero. Fare clic sul pulsante dell'otturatore principale per aprire l'otturatore.Monitorare l'indicatore di spessore. Quando il misuratore raggiunge i 30 nanometri, fare clic sul pulsante dell'otturatore principale per chiudere l'otturatore. Fare clic su E dell'otturatore del fascio per chiudere l'otturatore di origine.Utilizzare la freccia verso il basso per ridurre lentamente la potenza del fascio a zero. Una volta a zero, fai clic sulla sorgente seguita dall'alta tensione. Lasciare raffreddare la camera per 15 minuti, quindi fare clic su sfiato.Rimuovere il campione dalla camera e dal supporto. Quindi, prendilo per un processo di decollo. Per prima cosa, immergerlo in 50 millilitri di acetone per tre minuti.Segui questo per sonicazione per un minuto a 40 kilohertz. Risciacquare il campione in alcol isopropile e asciugarlo con gas azoto. A questo punto, il campione è pronto per l'incisione.Ottenere la colla termica e stenderla sul retro del campione prima di attaccare il campione alla giga del sistema di incisione. Caricare la giga nel sistema di incisione. Al computer, impostare le portate del gas cloro e del gas bromuro di idrogeno, la potenza di sorgente e la distorsione prima dell'incisione per 100 secondi.Dopo l'incisione, scaricare il campione. Con una salvietta senza polvere, rimuovere la colla termica. Immergere il campione in 20 millilitri di cromo incisore per due minuti.Quindi trasferirlo a 50 millilitri di acqua deionizzata per un minuto. Risciacquare il campione con acqua deionizzata e asciugarlo con gas azoto. Questa è un'immagine di microscopia elettronica a scansione della parte superiore della metasuperficie.Ognuna delle cellule ha una base che è di 150 nanometri per 80 nanometri. L'altezza della cellula è di 300 nanometri. Ulteriori dettagli delle celle sono visibili in questa vista prospettica.Un esperimento che misura la potenza del fascio quando un raggio laser di 532 nanometri è incidente sulla metasuperficie dimostra la funzionalità indipendente dalla polarizzazione del dispositivo. Per le travi polarizzate circolare destra, le travi polarizzate linearmente e le travi polarizzate circolari a sinistra, la potenza al più e al meno un ordine di diffrazione è uguale. Esperimenti con un raggio laser di 635 nanometri danno risultati simili.Il metodo di sviluppo è il passo più importante perché possiamo controllare con precisione il processo di sviluppo a causa della lenta velocità di reazione. La maggior parte dei guasti si verifica durante le fasi di asciugatura. Bisogna tenere a mente che soffiare forte è meglio che soffiare debole in generale.Questa procedura può essere applicata non solo alle metasuperfici dielettriche generali, ma anche alla fotonica al silicio e ai sistemi meccanici a microelettronica. Generalmente, possiamo creare delicate nanostrutture con questa tecnica in modo che apra la strada ad affrontare il modo in cui la luce interagisce con alcune strutture a lunghezza d'onda. Il PMMA e il vapore della soluzione di sviluppo sono entrambi pericolosi, quindi i processi che li coinvolgono devono essere eseguiti in cappe aspiranti.

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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 dielettrici - Interrogatorio simultanea di impedenza, reologia e Small Angle Neutron Scattering di fluidi complessi

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

Dimostrazione di un microscopio Hyperlens-integrato e super-resolution Imaging

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

Fabbricazione di diodi Schottky su Zn-polar eterostruttura BeMgZnO/ZnO cresciuto di epitassia da fasci molecolari assistita da Plasma

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

Preparazione di un fascio iotematicamente puro 229Th Ion per gli studi di 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 ...