直邊衍射對鉻原子3維沉積特性的影響

肖宇馨，張文濤

（桂林電子科技大學電子工程學院，桂林541004）

直邊衍射對鉻原子3維沉積特性的影響

肖宇馨，張文濤*

（桂林電子科技大學電子工程學院，桂林541004）

為了研究基片的直邊衍射效應對激光匯聚鉻原子沉積特性的影響，利用半經典模型，采用改進后的設定恰當步長的4階龍格-庫塔算法，模擬了鉻原子在直邊衍射激光駐波場中的3維運動軌跡和3維沉積光柵結構，研究了衍射邊與反射鏡的距離、激光中軸線與基片表面的距離對激光匯聚原子沉積過程的影響。結果表明，基片擺放位置不同，沉積效果受到衍射效應的影響程度也隨之改變；當衍射邊到反射鏡的距離為0.81cm、激光中軸線與基片表面的距離為0.01mm時，納米光柵的半峰全寬最小，同時對比度最大。該研究成果為原子光刻實驗提供了豐富的理論指導。

激光技術；直邊衍射；龍格-庫塔算法；3維沉積

引 言

近年來，激光捕獲技術已經在原子光學領域中取得了顯著的進步，利用近共振激光駐波場精確的操縱中性原子實現納米級條紋沉積技術是一種新型的研制納米結構長度標準傳遞的方法，光柵結構的間距可以作為納米長度的標準使用［1］。為衡量納米加工和制造精準的程度，國際計量局對比了5個不同類型的納米樣品，結果表明，中國計量科學研究院的納米光柵測量結果達到國際同等水平［2］。在實際的沉積過程中，激光光束和基片邊緣構成了直邊菲涅耳衍射的物理模型，基片的邊緣相當于一個半無限大的不透明衍射屏，擋住了部分入射激光束的傳播，而反射光束可以看成是入射光束在反射鏡處的鏡像，疊加后就形成了衍射激光駐波場［3］?！?br>