纳米材料与分子纳米技术杂志

利用超薄光刻胶和干湿蚀刻相结合的方法制造纳米蛾眼结构

Rachit Sood*、涂超然、Douglas Bamford、Joel Henseley、David Woolf、Curtis Menyuk、NB Singh 和 Fow-Sen Choa

抗反射 (AR) 涂层用于抑制反射并增强光传输，但许多涂层无法承受恶劣的环境条件。在这项工作中，我们报告了通过接触光刻法在砷化镓 (GaAs) 上制造纳米结构以用于中红外 (mid-IR) 范围内的抗反射应用。使用电子束掩模将纳米结构图案光刻转移到 SiO ₂蚀刻掩模上，然后进一步将结构转移到砷化镓晶片上。使用薄层光刻胶 (PR) 以及反应离子蚀刻 (RIE) 和湿缓冲氧化物蚀刻 (BOE) 的组合，我们能够将纳米结构图案从薄 PR 转移到厚 SiO ₂蚀刻掩模上，然后转移到晶片上。制造的结构是特征尺寸为 900 nm、1000 nm、1100 nm 的正方形和六边形，两个相邻形状之间的间隙为 400 nm。通过改变结构的间距，我们观察到中红外范围（500-2000 cm ^-1波数）的透射率有所提高。使用傅里叶变换红外光谱 (FTIR) 获得了涂层和未涂层​​ GaAs 的实验结果，而使用严格耦合波分析 (RCWA) 显示了涂层 GaAs 的理论结果。这项工作提供了更高的成功率和更易于批量生产的技术来制造亚波长纳米结构。使用 RCWA 获得的理论结果与实验结果非常吻合，表明单面涂层砷化镓晶片的整体透射率为 69%。