לאחרונה, וויינה האן, האקדמיה ג'יאנג לאן ועמיתיו מהמכון הטכנולוגי של בייג'ינג פרסמו מאמר ב-Advanced Materials המציע טכנולוגיית ליטוגרפיה של קרן לייזר לא-מתפרקת שלב-מאופנת.
על ידי הנחת שלב פריזמה צירית עם שלב סריג לוהט, הלייזר הפמט-שניות עובר צורה מחדש לקרן מעין-Bessel שאינה-מתפרקת עם עומק שדה העולה על זה של קרני גאוס ממוקדות חזק ביותר מפי עשרה. זה מפחית את הצורך במיקוד מחדש במהלך העיבוד ומדכא סחיפה של מוקד. בקרת סטיית אלומה דינמית משיגה דיוק עד 7 ננומטר. עיבוד כימי שלאחר מכן של משטח ה-voxel, שנוצר על ידי אזורי שינוי של-שלבים, מאפשר ליטוגרפיה חופשית של מסיכה.-
טכנולוגיה זו שימשה לייצור משטח Ge₂Sb₂Te₅ מתכוונן עם תכונות מבניות עד 9 ננומטר. זה עוד איפשר ייצור ובקרה של התקני לוגיקה פוטוניים רב-תכליתיים הניתנים לתכנות, תוך הפגנת יכולות עיבוד-בדיוק גבוה. גישה זו מבססת פרדיגמה חדשה לייצור ושליטה במטא-משטחים פעילים, ומקדמת את הפיתוח של-הדור הבא של מכשירים פוטוניים.
Femtosecond Laser Non{0}}Diffracting-Lithography של קרן באמצעות אפנון פאזה לייצור מטא-שטח דיאלקטרי
ליתוגרפיה-מאופנת שלב בלייזר לא-מפת-אלומות לייצור מטא-משטח דיאלקטרי
איור 1 ליתוגרפיה של קרן-מאופנת-לא-מתפרקת- שלב 1 (PNDL) לייצור מטא-משטח דיאלקטרי.
איור 2 יציבות של יצירת קרן מעין-Bessel שאינה-מתפרקת.
איור 3: מחקר דיוק ייצור של שיטת הקרן הבלתי-מווסתת-שלבית-מתפרקת- (PNDL).
איור 4: ליטוגרפיה של משטחי Ge₂Sb₂Te₅ (GST) תוך שימוש בשיטת קרן-מאופנת-לא-מתפרקת- שלב (PNDL).
איור 5: מכשיר Metasurface עם תצורת GST superlattice כפול-מלבנית.
הניסוי מתרכז בחומר -שינוי השלב Ge₂Sb₂Te₅ (GST), הממנף את מעבר הפאזות ההפיך שלו בין מצבים אמורפיים וגבישים. באמצעות טכנולוגיית אפנון פאזה בלייזר פמט שנייה, מושגות הכנה ובקרה של מבנים משטחי מטה. על ידי הנחת שלב פריזמה צירית ופאזה סריג עקיפה באמצעות מאפנן אור מרחבי, הלייזר הפמט-שניות (515 ננומטר) מעוצב לקרן מעין-Bessel שאינה- מתפרקת. קרן זו ממוקדת באמצעות מטרת צמצם מספרי גבוה, ומשרה התגבשות מקומית על משטח הסרט הדק GST. לאחר מכן, תחריט רטוב סלקטיבי (תמיסת TMAH) מסירה אזורים לא-מתגבשים תוך שמירה על מבנים מגובשים, ויוצרות יחידות מטא-משטח. על ידי שליטה בפרמטרים כגון אנרגיית לייזר וגובה פיקסלים, הושג דפוס{10}}דיוק גבוה עם רוחב קווים מבני עד 270 ננומטר ופערים קטנים עד 9 ננומטר. סריג ה-GST הכפול -מלבני הדגים מספר פונקציות של שערים לוגיים לאחר קיטוב -אור נרגש.
