微纳平台与江汉大学光电化学材料与器件教育部重点实验室合作,开发了灰度光刻工艺,解决了具有纳米立体结构的高精度纳米压印母模板制备难题。
1 纯相位全息图设计与仿真
采用GS迭代算法,得到高质量的纯相位全息图。
a)原图 b)重建像
c)全息图 d)滤波器(局部)
图1 原图、重建图、全息图及实物图
2 灰度曝光制备2.5D全息图
通过将纯相位全息图的2π相位分成256个等级,储存成灰度图像。图像中每个像素的0~255的灰度值,代表相位。相干光通过介质时,会与没有通过介质的部分形成光程差。利用这个原理,可以将全息图通过2.5D灰度曝光工艺制备出来。
通过试验,可以确立曝光剂量与光刻胶残胶厚度的关系。在一定范围内可做线性近似。
采用电子束灰度光刻,制备出具有不同高度的光刻胶,形成2.5D结构。
图2 显影后光刻胶局部金相
3 测试
采用3D激光测量显微镜扫描硅空间光滤波器,得到的3维形貌,见图3。采用台阶仪测试空间光滤波器台阶高度,见图4。用632nm波长激光器测试衍射效果,见图5。
图3 硅空间光滤波器3D激光测量显微镜形貌
图4 空间光滤波器横截面台阶曲线
a)激光笔反射衍射图 b)Matlab仿真结果图
图5 测试结果与仿真结果对比图