倾斜黑硅：亚波长针尖产生的约0.45形状双折射
应用物理
2020-06-24 v1 光学
摘要
通过硅(Si)等离子体刻蚀产生的自组织锥形针尖，即黑硅(b-Si)，当Si以θ_i < 50–70°(Si表面与垂直等离子体电场之间的夹角)的角度取向进行刻蚀时，会形成形状双折射表面织构。在形状双折射区域中，刻蚀15 min后针尖高度为d∼200 nm，并利用偏光镜表征出100 μm宽的光学延迟/双折射。b-Si针尖的高度与可见光波段Si的趋肤深度∼λ/4密切对应。提出了一种带有电压控制液晶延迟器的反射式偏光镜，用于直接测量倾斜b-Si针尖区域的延迟量Δn×d/λ≈0.15。获得了在λ=400–700 nm光谱窗口内量化的形状双折射Δn = -0.45。如此高的可见光波段Δn值仅能在双折射性最强的方解石或硼酸钡以及液晶中观察到。还展示了将b-Si高保真复制至Ni模板，可用于将b-Si纳米图案压印到其他材料中。
引用
@article{arxiv.2004.00120,
title = {Tilted black-Si: ~0.45 form-birefringence from sub-wavelength needles},
author = {Darius Gailevicius and Meguya Ryu and Reo Honda and Stefan Lundgaard and Tai Suzuki and Jovan Maksimovic and Jingwen Hu and Denver P. Linklater and Elena P. Ivanova and Tomas Katkus and Vijayakumar Anand and Mangirdas Malinauskas and Yoshiaki Nishijima and Mangirdas Malinauskas and Vijayakumar Anand and Soon Hock Ng and Kestutis Staliunas and Junko Morikawa and Saulius Juodkazis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.00120},
year = {2020}
}
备注
14 pages, 13 figures