蓝光激发SbTe基半导体薄膜材料光学非线性效应诱导的亚波长光斑形成特性与纳米光刻应用的基础研究

项目名称： 蓝光激发SbTe基半导体薄膜材料光学非线性效应诱导的亚波长光斑形成特性与纳米光刻应用的基础研究

项目编号： No.51172253

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 无机非金属材料学科

项目作者： 魏劲松

作者单位： 中国科学院上海光学精密机械研究所

项目金额： 60万元

中文摘要： 本项目以蓝光激发SbTe基薄膜材料光学非线性效应诱导亚波长光斑形成来实现纳米光刻。设计"非线性饱和吸收薄膜/透明介电层/非线性反饱和吸收光刻薄膜"试样结构，采用聚焦高斯激光束入射到非线性饱和吸收薄膜上导致在光斑中心部分形成一个低于衍射极限的亚波长光斑。该亚波长光斑经过透明介电层后在近场距离内直接耦合到非线性反饱和吸收光刻薄膜材料上，从而形成一个比亚波长光斑更小的纳米尺度的能量吸收斑。当能量吸收斑的强度超过一定阈值后，非线性反饱和吸收光刻薄膜将会发生纳米尺度的结构转变，利用结构转变前后的物理化学特性差异得到纳米图形结构，实现可见光波段的激光直写纳米光刻。通过本项目的研究，有望探索利用可见光波段的激光光源和远场光学系统实现高速、低成本、大面积、易操作的任意纳米结构激光光刻新的物理思路和技术手段.

中文关键词： 无掩模纳米光刻；非线性吸收；超分辨；硫系相变薄膜；衍射极限

英文摘要：

英文关键词： Maskless nanolithography；nonlinear absorption；super-resolution；chalcogenide phase change thin films；diffraction limit