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面向高通量大面积超透镜制造:采用 UV 纳米压印光刻与 Bosch 深反应离子刻蚀

应用物理 2020-06-24 v1 光学

摘要

我们展示了利用标准工业高通量硅加工技术制造用于近红外的衍射极限介质超表面透镜:UV 纳米压印光刻(UV-NIL)结合连续反应离子刻蚀(RIE)与脉冲 Bosch 深反应离子刻蚀(DRIE)。随着超表面研究领域走向应用,这些技术作为常用且成本高昂的电子束光刻制造方法的潜在替代方案具有相关性。我们表明,由 Bosch DRIE 工艺产生的搓板型侧壁表面粗糙度可在超表面设计中予以补偿,且不损害透镜质量。我们特别关注朝向具有商业应用相关性的高通量生产所必须克服的制造挑战。测得透镜效率在波长 {\lambda} = 1.55μ\mum 和 {\lambda} = 1.31μ\mum 处分别为 30% 和 17%。针对遇到的挑战,提出了若干工艺优化途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.11133,
  title  = {Towards High Throughput Large Area Metalens Fabrication using UV-Nanoimprint lithography and Bosch Deep Reactive Ion Etching},
  author = {Christopher A. Dirdal and Geir Uri Jensen and Hallvard Angelskår and Paul Conrad Vaagen Thrane and Jo Gjessing and Daniel Alfred Ordnung},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.11133},
  year   = {2020}
}