ZnS衬底上二维亚波长结构抗反射表面的制备及性能研究

采用接触式紫外光刻和反应离子刻蚀工艺在ZnS衬底上制备二维亚波长结构抗反射表面。在优化的光刻工艺下,以CH4、H2及Ar的混合气体为刻蚀剂,研究了刻蚀工艺对刻蚀速率和刻蚀形貌的影响。结果表明,刻蚀速率随着射频功率的增大线性增大,随着工作压强的增加先增大后减小,随着CH4含量的增大先增大后降低。功率过大会导致刻蚀产物发生二次沉积,CH4流量过高会导致聚合物的生成加剧,这些都会影响刻蚀形貌。最后在优化的刻蚀工艺下制备出了8～12μm波段具有较好的宽波段增透效果的二维亚波长结构。     

Preparation and performance of broadband antireflective sub-wavelength structures on Ge substrate

Sub-wavelength structures(SWS) were prepared on Ge substrates through photolithography and reactive ion etching(RIE) technology for broadband antireflective purposes in the long wave infrared(LWIR) waveband of 8-12 μm.Topography of the etched patterns was observed using high resolution optical microscope and atomic force microscope(AFM).Infrared transmission performance of the SWS was investigated by Fourier transform infrared(FTIR) spectrometer.Results show that the etched patterns were of high uniformity ...     

锗表面二维亚波长结构的反应离子刻蚀制备

为了获得具有金字塔结构的二维亚波长结构表面,提高其高宽比,用掩模曝光光刻及反应离子刻蚀技术,以SF6和O2为反应气体,在Ge衬底上制备了二维亚波长结构.用扫描电镜对刻蚀图形的形貌进行了观察,研究了功率、气压、气体流量及掩模图形对刻蚀图形的影响.结果表明:刻蚀图形腰部被优先刻蚀,形成凹陷的侧壁轮廓;O2流量增大有利于在侧壁形成保护层,从而减小腰部刻蚀、增大顶部及根部刻蚀;功率及气压过大或过小均会使侧壁刻蚀较大;方形图案比圆形图案掩模更有利于刻蚀出深度较大的亚波长结构.     

蓝宝石衬底上二维亚波长增透结构的设计分析

利用等效介质理论、薄膜理论研究了二维亚波长结构的增透设计,以蓝宝石衬底为例,研究了二维亚波长结构的增透设计,分析了该结构的周期、占空比、高度等参数对增透率的影响,通过分析找到了合适的结构参数.结果表明,当二维亚波长结构的等效折射率等于增透镀层材料的折射率、刻蚀高度等于单层理想增透膜的厚度时,这种结构具有良好的增透效果.采用蓝宝石双面设计二维亚波长结构后,在3μm-5μm波段的平均透过率可达99.25%.