研究目的
为开发单晶金刚石微盘的优化刻蚀工艺，以实现光力学应用所需的高光学品质因数。
研究成果
优化后的蚀刻工艺使光学品质因数提升了四倍，达到Q值约335,000，从而能够进行边带分辨的光力实验。表面粗糙度被确认为主要限制因素，这表明通过改进蚀刻技术有望实现进一步提升。
研究不足
光学品质因数受蚀刻缺陷导致的表面粗糙度限制；进一步改进需要更平滑的蚀刻工艺或表面处理。该工艺仅适用于金刚石材料，可能无法直接推广至其他材料。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用受硅MEMS的SCREAM工艺启发的优化微加工流程来刻蚀单晶金刚石微盘，通过反应离子刻蚀和电子束光刻技术构建悬垂结构。
2：样本选择与数据来源：
使用Element Six公司提供的光学级CVD生长单晶金刚石芯片（3毫米×3毫米），表面粗糙度经抛光处理至<5纳米均方根值。
3：实验设备与材料清单：
设备包括牛津仪器PlasmaPro 100 Estrelas和Cobra ICP系统用于刻蚀、Raith 150-TWO用于电子束光刻、PECVD沉积Si3N4、EBPVD沉积Ti和SiO2，以及Newport TLB-6700B可调谐二极管激光器进行光学表征。材料包含ZEP 520A光刻胶、Si3N4硬掩模、Ti抗充电层及多种清洗化学品（如食人鱼溶液、氢氟酸）。
4：EBPVD沉积Ti和SiO2，以及Newport TLB-6700B可调谐二极管激光器进行光学表征。材料包含ZEP 520A光刻胶、Si3N4硬掩模、Ti抗充电层及多种清洗化学品（如食人鱼溶液、氢氟酸）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：依次进行硬掩模与光刻胶沉积、电子束光刻图案化、硬掩模与金刚石刻蚀、氧等离子体悬垂处理，最后采用光纤锥耦合进行光学表征。
5：数据分析方法：
通过拟合透射光谱测量光学品质因数；利用扫描电镜成像分析刻蚀质量；统计分析包含Q值的相关系数与概率分布。
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获取完整内容-
PlasmaPro 100 Estrelas
Deep Silicon Etching system
Oxford
Used for etching Si3N4 hard mask with C4F8/SF6 chemistry.
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PlasmaPro 100 Cobra
ICP system
Oxford
Used for anisotropic O2 plasma etching of diamond.
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Raith 150-TWO
Electron Beam Lithography system
Raith
Used for patterning ZEP 520A resist.
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TLB-6700B
Tunable Diode Laser
Newport
Used for optical characterization by coupling to devices via fiber taper.
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ZEP 520A
Electron Beam Resist
ZEP
Used as a resist for electron beam lithography.
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Si3N4
Hard Mask Material
Used as a hard mask for diamond etching.
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Ti
Anti-Charging Layer
Reduces charging during electron beam lithography.
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SiO2
Masking Layer
Used for pedestal shaping during undercutting.
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