256×256 Si微透镜阵列与红外焦平面阵列单片集成研究

基于标量衍射理论设计了8位相菲涅尔衍射微透镜阵列.利用多次曝光和离子束刻蚀技术在大规模面阵(256×256)PtSi红外焦平面阵列的背面制作了单片集成微透镜阵列样品(单元面积为30μm×40μm).测试结果表明,单片集成微透镜的红外焦平面阵列样品的信噪比提高了2.0倍.     

256×256Si微透镜阵列与红外焦平面阵列单片集成研究

基于标量衍射理论设计了8位相菲涅尔衍射微透镜阵列.利用多次曝光和离子束刻蚀技术在大规模面阵(256×256)PtSi红外焦平面阵列的背面制作了单片集成微透镜阵列样品(单元面积为30μm×40μm).测试结果表明,单片集成微透镜的红外焦平面阵列样品的信噪比提高了2.0倍.     

256×256 Si微透镜阵列与红外焦平面阵列单片集成研究

基于标量衍射理论设计了 8位相菲涅尔衍射微透镜阵列 .利用多次曝光和离子束刻蚀技术在大规模面阵( 2 5 6× 2 5 6) Pt Si红外焦平面阵列的背面制作了单片集成微透镜阵列样品 (单元面积为 3 0μm× 4 0μm ) .测试结果表明 ,单片集成微透镜的红外焦平面阵列样品的信噪比提高了 2 .0倍 .     

非梯度折射率型面阵平面微透镜

采用常规的光刻热熔法及灰度掩模技术,结合离子束蚀刻与溅射制作面阵非梯度折射率型平面折射和平面衍射微透镜,定性分析了不同的工艺条件下所得到的平面端面微光学折种和形貌特征。给出了在石英衬底表面通过光刻热熔工艺和氩离子束蚀刻所得到的两种球面及圆弧轮廓特征的面阵册形掩模的表面探针测试曲线,对平面微透镜阵列与IRCCD成像芯片和半导体激光器阵列的集成结构作了初步分析。     

128×128元硅场发射阵列的氩离子束刻蚀制作

利用光刻及氩离子束刻蚀制作面阵硅场发射器件,采用扫描电子显微镜和表面探针等分析所制样品的表面微结构形貌,定性讨论了刻蚀用氩离子束的能量及光致抗蚀剂掩模图形的厚度变化时所制成的面阵器件的形貌变化特点．     

微透镜阵列用于线列红外探测器的研究

采用离子束刻蚀制备了线列长方形拱面熔凝石英微透镜阵列，用准分子激光扫描消融法淀积了性能均匀而且稳定的ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ高温超导薄膜，用湿法刻蚀制备了超导薄膜器件，用微透镜阵列与超导薄膜器件耦合构成组合式红外探测器。     

面阵IRCCD摄像芯片用折射微透镜阵列的离子束刻蚀制作

采用氩离子束刻蚀制作与一种１２８×１２８元ＰｔＳｉＩＲＣＣＤ摄像芯片匹配的单片硅折射微透镜阵列．所制成的微小光学阵列元件的填充系数高于９５％,每单元硅折射微透镜为矩底拱面形,其近轴光（３～５μｍ光谱波段）的焦距约为８０μｍ,给出了硅折射微透镜阵列的表面探针和扫描电子显微镜测试结果     

大F数硅微透镜阵列的制作及光学性能测试研究

提出了一种补偿刻蚀法 :在经过常规光刻热熔成形和离子束刻蚀技术制成的硅微透镜阵列上再涂敷几层光刻胶 ,以降低各单元微透镜的曲率 ,然后再次进行加热固化和离子束刻蚀。扫描电子显微镜 ( SEM)显示微透镜阵列为表面极为平缓的球冠形阵列 ,表面探针测试结果显示用补偿刻蚀法制作的微透镜的 F数和 F′数分别可达到 31.62和 35.88,而常规光刻热熔法很难制作出 F数和 F′数分别超过 1.0 0和 4 .0 0的微透镜阵列。光学填充因子也由常规方法的 64.3%提高至78.5% ,并且微透镜的点扩散函数也更接近理想值     

线列熔融石英微透镜阵列的光刻和氩离子束刻蚀制备

采用光刻和熔融成形法制备线列长方形供面光致抗蚀剂微透镜图形，采用固化技术对其作重整化处理，采用氩离子（Ar＋）束刻蚀有效地实现线列长方形拱面光致抗蚀剂微透镜图形阵列向熔融石英（SiO2）基片上转移。所制单元熔融石英微透镜底部的外形尺寸为300×95μm2，平均冠高14．3μm，平均曲率半径为86μm，平均焦距为258．1μm平均F／数2.7,平均大T／数2．9；平均光焦度5．8×10(－3)折光度。扫描电子显微镜（SEM）和表面探针测试表明，所制成的线列熔融石英微透镜阵列的图形整齐均匀，每个单元长方形拱面熔融石英微透镜的轮廓清晰，表面光滑平整。实验结果证实，光刻／氩离子束刻蚀技术适用于制备具有良好的均匀性和光学质量的单片熔融石英微透镜阵列器件，此技术对于制备与大面阵凝视焦平面成像探测器相匹配的大面降微透镜阵列具有重要意义。     

折射微透镜制备中的离子束刻蚀过程的计算机模拟

建立氩离子束对光刻蚀胶微透镜的刻蚀模型,模拟折射微透镜制备中的离子束刻蚀工艺过程。通过模拟可以在预先获得离子束在不同倾斜入射状态下所得到的折射微透镜的截面轮廓,为优化离子束的刻蚀工艺奠定基础,同时也可以确定刻蚀过程的终点时刻。     

折射微透镜制备中离子束刻蚀过程的计算机模拟

建立氩离子束对光刻胶微透镜的刻蚀模型,模拟折射微透镜制备中的离子束刻蚀工艺过程。通过模拟可以预先获得离子束在不同倾斜入射状态下所得到的折射微透镜的截面轮廓,为优化离子束的刻蚀工艺奠定基础,同时也可以确定刻蚀过程的终点时刻。     

线列混合型石英微透镜/红外探测器阵列的研究

阐述了利用离子束刻蚀技术制作线列长方状拱面石英微透镜阵列的工艺方法，对所制微光学元件的光学性能进行了测试和讨论，所制成的石英微透镜阵列器件在线列ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ高Ｔｃ超导薄膜红外探测器上得到了应用。实验结果表明，混合型的石英微透镜／红外探测器结构显著改善了线列ＹＢＣＯ高温超导薄膜红外探测器的光响应特性。     

啁啾光纤光栅相位掩模槽形控制新方法研究

在啁啾光纤光栅相位掩模的制作中,针对光刻胶光栅槽形要求比较高的问题,提出离子束刻蚀和反应离子束刻蚀相结合的方法,来实现对相位掩模槽形占宽比的控制.运用高级线段运动算法模拟分析刻蚀中的图形演化,用Ar离子束刻蚀对光刻胶光栅掩模形貌进行修正,然后采用CHF3反应离子束刻蚀,实验和模拟均表明,Ar离子束刻蚀能很好的改善掩模与基片交界处的基片侧壁形貌,使得在CHF3反应离子束刻蚀下能得到较小的占宽比.对槽形控制提供了有意义的实验手段.     

宽离子束刻蚀微透镜阵列研究

本文对宽束离子束刻蚀技术进行了研究，并运用宽离子束对微透镜阵列进行了刻蚀，表明宽离子束可进行微米、亚微米刻蚀。     

微透镜列阵的离子束刻蚀及衍射效率测量

采用Kaufman离子刻蚀微透镜列阵并采用实时检测系统对刻蚀深度进行了控制.提出了测量微透镜列阵衍射效率的一种方法,对测量误差进行了讨论.     

Chemically assisted ion beam etching of gallium nitride

Chemically assisted ion beam etching of gallium nitride (GaN) grown by metalorganic chemical vapor deposition has been characterized using an Ar ion beam and Cl₂gas. The etch rate of GaN was found to increase linearly with Ar ion beam current density, increase linearly then saturate with Ar ion beam energy, vary slightly with Cl₂ flow rate, and lastly, increase moderately with substrate temperature. Etch rates as high as 330 nm/min were obtained at high beam energies and 210 nm/min at a more nominal level of 500 eV. The anisotropy of etched profiles improved in the presence of Cl₂ in comparison to those etched by Ar ion milling only. Elevated substrate temperatures further enhanced the anisotropy to obtain near-vertical profiles for fairly deep-etched structures. Auger electron spectroscopy was used to investigate etch-induced surface changes. Oxygen contamination was observed on the as-etched surface but a dilute HC1 treatment restored the stoichiometry of the material to its unetched state.     

Fabrication and characteristics of ion beam etched cavity InP/InGaAsP BH lasers

A low temperature ion beam etching (IBE) process is successfully applied to facet mirror fabrication of 1.3 μm InGaAsP/InP buried heterostructure (BH) lasers. Ar ion beam etching characteristics of InP are studied and masking conditions are optimized for obtaining low-damage, vertical, and smooth etched facets. Lasers fabricated by this technique have threshold currents and quantum efficiencies comparable to those of lasers with conventionally cleaved mirrors. CW operation at room temperature has been achieved. Initial experimental results of preliminary aging tests are also presented.     

聚焦离子束组合装置及应用

聚焦离子束技术是一种集形貌观测、定位制样、成分分析、薄膜淀积和无掩膜刻蚀各过程于一身的新型微纳加工技术。对电子离子双束纳米工作站,聚焦离子束、扫描电镜和Ar离子束构成的“三束”显微镜系统的原理和应用作了详细介绍,同时也对聚焦离子束-分子束外延组合装置、聚焦离子束与二次离子质谱仪(SIMS)的组合装置以及单轴聚焦离子/电子束(FIEB)装置作了简单介绍。     

Design and Fabrication of Silcon Microlens with Low SAG for 528(H) × 528(V) Infrared Charge-Coupled Device Application

Microlens array is an important optical element to improve the photosensitivity of charge-coupled device (CCD). In this paper, a monolithic integration technology between microlens and 528 × 528 element PtSi Schottky-barrier infrared charge-coupled device (IRCCD) with a pixel size of 30μm × 30μm has been developed. The microlens array with low sag and long focal length is designed based on geometrical optics theory. It is directly formed on the back side of the substrate in IRCCD chip using successive photolithography and A⁺ ion beam etching (IBE) technology. The microlens array is characterized by both surface stylus and point spread function (PSF). The experiment results of integration device between IRCCD and microlens array indicate that the optical signal response is improved obviously and a responsivity increase by a factor of 1.8 in the operation band.