聚焦離子束是一種高精度、無掩膜的先進微納加工手段。本文以鈮酸鋰晶體為研究對象,利用聚焦離子束/電子束雙束系統(tǒng)對鈮酸鋰表面進行圖形刻蝕,研究了離子束重復次數(shù)/駐留時間、掃描方式、掃描步長及束流大小等刻蝕參數(shù)對圖形加工造成的影響。結(jié)合利用掃描電子成像和原子力顯微鏡三維形貌測量,對不同參數(shù)下的刻蝕形貌進行觀察分析。該研究為實現(xiàn)基于鈮酸鋰材料的超低損耗光存儲、光傳導器件提供了重要的工藝參考依據(jù)。 

【文章來源】：電子顯微學報. 2020,39(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

本文采用的不同離子束掃描方式示意圖。

不同重復次數(shù)刻蝕后樣品表面的SEM(a-c)、AFM(d-f)及對應(yīng)剖面(g-i)對比。

圖2 不同重復次數(shù)刻蝕后樣品表面的SEM(a-c)、AFM(d-f)及對應(yīng)剖面(g-i)對比。圖3c將五個不同重復次數(shù)下刻蝕圖形邊緣的剖面圖以臺階深度作了歸一化處理,取左側(cè)未刻蝕區(qū)域的高度下降2%的位置為左邊緣,取右側(cè)刻蝕區(qū)域的平均高度上升2%的位置為右邊緣,左、右兩邊之間的距離定義為刻蝕圖形的邊緣寬度。從圖3d可見,重復次數(shù)為1對應(yīng)的刻蝕邊緣寬度最窄,約0.8 μm。隨著重復次數(shù)增加,邊緣寬度逐漸變寬,重復次數(shù)5653對應(yīng)的邊緣寬度成倍增長達到1.6 μm。與圖2中條紋產(chǎn)生的原因類似,多次重復掃描之間的位置偏差造成了圖形邊緣的展寬。這一寬度反應(yīng)出刻蝕側(cè)壁的陡直度,也會造成刻蝕圖形尺寸的偏差。綜上所述,在選擇重復次數(shù)時,應(yīng)綜合考慮表面平整度、刻蝕深度及側(cè)壁陡直度等多個結(jié)構(gòu)參數(shù)的具體需求。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]聚焦離子束掃描電鏡在石油地質(zhì)研究中的綜合應(yīng)用[J]. 王曉琦,金旭,李建明,焦航,吳松濤,劉曉丹.  電子顯微學報. 2019(03)
[2]聚焦離子束致形變微納加工研究進展[J]. 毛逸飛,吳文剛,徐軍.  電子顯微學報. 2016(04)
[3]FIB/SEM雙束系統(tǒng)在微納米材料電學性能測試中的應(yīng)用[J]. 彭開武.  電子顯微學報. 2016(01)
[4]聚集離子束掃描電鏡（FIB-SEM）在頁巖納米級孔隙結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用[J]. 馬勇,鐘寧寧,黃小艷,郭州平,姚立鵬.  電子顯微學報. 2014(03)
[5]摻鎂鈮酸鋰晶體的ICP刻蝕性能[J]. 周鈺杰,馮力群,孫軍強.  中國激光. 2012(09)



本文編號：3542938