Журнал наноматериалов и молекулярных нанотехнологий

Наноструктуры типа «глаз мотылька», изготовленные с использованием сверхтонкого фоторезиста и комбинированного сухого и влажного травления

Рахит Суд*, Чаоран Ту, Дуглас Бэмфорд, Джоэл Хенсли, Дэвид Вульф, Кертис Менюк, Н. Б. Сингх и Фоу-Сен Чоа

Антибликовые (AR) покрытия используются для подавления отражения и улучшения оптической передачи, но многие покрытия не выдерживают суровых условий окружающей среды. В этой работе мы сообщаем об изготовлении наноструктур на арсениде галлия (GaAs) с помощью контактной фотолитографии для антибликовых приложений в среднем инфракрасном (среднем ИК) диапазоне. Маска E-beam использовалась для литографического переноса рисунков наноструктур на маску травления SiO ₂ , а затем дальнейшего переноса структуры на пластины арсенида галлия. С помощью тонкослойного фоторезиста (PR) вместе с комбинацией реактивного ионного травления (RIE) и травления влажного буферного оксида (BOE) мы смогли перенести рисунки наноструктур с тонкого PR на толстую маску травления SiO ₂ , а затем на пластину. Изготовленные структуры представляют собой квадраты и шестиугольники с размером элемента 900 нм, 1000 нм, 1100 нм, а зазор между двумя соседними формами составляет 400 нм. Изменяя шаг структур, мы наблюдаем улучшение пропускания в среднем ИК-диапазоне (волновое число 500-2000 см ^-1 ). Экспериментальные результаты для покрытого и непокрытого GaAs получены с использованием инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR), в то время как теоретические результаты для покрытого GaAs показаны с использованием строгого анализа связанных волн (RCWA). Эта работа обеспечивает более высокий процент успеха и более доступную технологию массового производства для изготовления субволновых наноструктур. Теоретические результаты, полученные с использованием RCWA, хорошо согласуются с экспериментальными результатами, показывая общее пропускание 69% с односторонне покрытой пластиной арсенида галлия.