助力突破中国#光刻机技术# 瓶颈,#港城大# 团队研发真空紫外非线性超构透镜,可将394纳米紫外光转为197纳米真空紫外光

  • 麻省理工科技评论
  • 2022-08-10 22:01:50
【助力突破中国光刻机技术 瓶颈,港城大 团队研发真空紫外非线性超构透镜,可将394纳米紫外光转为197纳米真空紫外光】

解决国内光刻机的技术瓶颈,是香港城市大学 电机工程系教授蔡定平团队近期一项工作的研究初衷。其研发出一款新型真空紫外光超构透镜,可用于半导体制作、光化学、材料科学等,所产生的聚焦真空紫外光源,也能广泛用于微纳光刻等高端工业领域。未来延伸到更短波长之后,可用于光刻机。

这款基于真空紫外光的新型非线性超构透镜,能同时产生和聚焦真空紫外光,直径为 45 微米。它可通过二次谐波产生过程,将波长 394 纳米的紫外光、转为波长 197 纳米的真空紫外光,并能将转换后的真空紫外光聚焦,聚焦之后的光斑直径小于 200 万分之 1 米。

根据美国莱斯大学合作者的测试,相比超构透镜表面的平均功率密度,聚焦光点的功率密度可提高 21 倍。

概括来说,该课题组首次发现、并提出真空紫外非线性超构透镜的新概念。针对传统真空紫外器件材料吸收强、系统体积大、复杂度高等问题,这款超构透镜将其一举攻克,借此为非线性真空紫外产生和所产生光的聚焦,提供了一种高度紧凑的解决方案,并且无需额外的光学元件。

详细来说,真空紫外光的波长范围通常为 100 至 200 纳米。由于它的光子能量高,以及鉴于光和物质的相互作用更强,所以真空紫外辐射能广泛用于材料表征与加工、生物技术等。

但在目前仍然面临两大缺乏:低损耗的光学元件、紧凑型的相干光源。这直接导致该波长范围内的新应用无法更快“诞生”。而几乎所有用于传统镜片的玻璃类型,都不适用于真空紫外光,因为它们在 100 至 200 纳米的波长范围内具有很强的吸收力。

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