纳米尺度的结构色与分辨率增强：利用聚焦离子束对相变材料进行局域结构化
光学
2023-01-31 v1 应用物理
摘要
过去几年中，相变材料在纳米光子学与光电子学中日益重要。各相之间可观的光学对比度以及相切换带来的额外自由度是其主要驱动力。从多级反射率到动态纳米印刷与结构色，相变材料已取得杰出成果并具备实际应用前景。相变材料的局域晶化/非晶化，以及由晶化/非晶化区域尺寸决定的相应反射率调控，对未来动态显示器件具有潜在应用。尽管分辨率远高于当前显示器件，这些器件中的像素尺寸仍受限于可局域切换的结构尺寸。在此，我们通过使用离子束而非激光束进一步缩小光斑尺寸，显著提升像素密度，展示了具备优异分辨率的能力。此外，溅射去除材料的功率可用于制造具有相对高度差与局域对比度的纳米结构。我们的实验聚焦于一种典型相变材料SbSe，其通过脉冲激光沉积制备于反射金衬底上。我们证明，通过聚焦离子束对相变材料进行铣削/溅射，可在纳米尺度上产生结构色并实现反射率调控。进而，我们展示利用聚焦离子束对相变材料局域结构化可制造具有高像素密度与优异分辨率的显示器件。
引用
@article{arxiv.2301.12578,
title = {Structural colors and enhanced resolution at the nanoscale: Local structuring of phase-change materials using focused ion beam},
author = {Daniel T. Yimam and Minpeng Liang and Jianting Ye and Bart J. Kooi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.12578},
year = {2023}
}
备注
nanophotonics, focused ion beam, nanoprinting, pulsed laser deposition, phase change materials