亚微米光刻新方法：镀银平面波导的表面等离子体激元干涉

"利用镀银平面波导表面的表面等离子体激元（SPW）干涉图样进行亚微米光刻的研究" 本文探讨了一种创新的亚微米光刻技术，该技术基于表面等离子体激元在镀银平面波导表面的干涉效应。在这个系统中，波长为325纳米的紫外线激光被引入到波导的纤芯中，激光在纤芯和银层之间的界面处经历全内反射。这个过程激发了两束沿相反方向传播的SPW，这两束SPW相互干涉，形成稳定的驻波模式，这可以作为亚微米尺度的光刻模板。 表面等离子体激元是金属表面的电子集体振荡，当电磁波与金属表面相互作用时产生。在这种情况下，SPW在银平面波导的近表面产生干涉，导致特定的强度分布模式，这可以通过近场扫描光学显微镜（NSOM）进行观察和测量。NSOM的高空间分辨率使得能够详细研究这些干涉模式，从而验证了理论预测的精确性。 通过时差有限时域（FDTD）方法进行的数值模拟，进一步加深了对这种现象的理解。这种方法允许研究人员计算和预测SPW在波导中的行为和相互作用，从而优化光刻过程。实验结果与FDTD模拟的理论值相符，证实了该技术的有效性。 利用这一亚微米光刻工具，研究团队在自组装混合SiO2/ZrO2溶胶-凝胶膜上成功刻蚀了亚微米结构，其周期为79.3纳米，与理论预期的80.1纳米非常接近，这是首次实现这样的精度。这一成就展示了该技术在微纳光刻领域的潜力，特别是在制造高分辨率的微结构方面。 该研究揭示了镀银平面波导表面的SPW干涉在亚微米光刻中的应用，为微电子和光电子领域提供了新的途径，有望推动更精密的纳米制造技术的发展。通过结合实验观测、理论模拟以及实际应用，这项工作为理解和利用表面等离子体激元的物理特性开辟了新的道路，对于未来光子器件和纳米技术的进步具有重要意义。