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《AIP会议论文集》[作者：SILICONPV 2018第八届晶体硅光伏国际会议——瑞士洛桑（2018年3月19-21日）]——理解工业级黑硅的光学特性
摘要： 工业级黑硅制绒技术因能通过金刚线切割降低多晶硅片成本，且有望通过改善光学特性提升电池效率而日益受到重视。目前金属催化化学腐蚀（MCCE）和反应离子刻蚀（RIE）两种制绒工艺已成为主流工业化应用的主要候选方案。但这两类技术产生的绒面结构差异显著，且均具有宽泛的参数调控空间，可形成不同形貌与尺寸的表面特征。绒面不仅决定太阳能电池的总反射率，还通过散射作用影响光捕获与后续吸收。本研究针对多种衬底类型上的典型MCCE与RIE绒面开展系统分析，旨在深化理解这些特定表面形貌对光学特性的影响机制，从而更好地实现与其他工艺条件的协同整合，以及光学性能与电学性能的优化平衡。
关键词： 黑硅，表面形貌，反应离子刻蚀，金属催化化学刻蚀，光学特性
更新于2025-10-22 19:40:53
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具有垂直p-n结的有序硅纳米柱阵列的光共振反射
摘要： 具有轴向p-n结的硅纳米柱（Si NP）阵列被制备并研究。本文提出一种利用负性电子抗蚀剂进行电子束光刻并结合反应离子刻蚀来制备有序Si NP阵列的方法。实验展示了强共振光散射效应——单个Si NP颜色的变化，在测量反射光谱中观测到一个或多个极小值。其中，反射极小值的位置随Si NP直径变化而改变，观察到随着Si NP直径增大，极小值位置向更长波长光谱区域移动。在相同直径Si NP的微阵列中，当Si NP间距减小时，极小值位置向更短波长光谱区域移动。研究发现Si NP反射极小值位置与米氏共振计算结果存在定量偏差。这些具有轴向p-n结的Si NP阵列对可见光和近红外光表现出高光电灵敏度，因此可用于选择性光子传感器。
关键词： 反射光谱、硅纳米柱、电物理特性、反应离子刻蚀、电子束光刻
更新于2025-09-23 15:23:52
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用于室温量子光力学的氮化硅MOMS振荡器
摘要： 高精细度法布里-珀罗腔中的光机械氮化硅纳米振荡器可用于研究机械自由度与光学自由度的相互作用，以实现超高灵敏计量和基础量子力学研究。本文展示了一种由高应力圆形氮化硅薄膜制成的纳米振荡器，其集成芯片级三维声学屏蔽结构经过专门设计以降低机械损耗。该振荡器工作频率范围为200 kHz至5 MHz，在室温下具有约Q≈10^7的机械品质因数及超过6.2×10^12 Hz的Q值-频率乘积，满足光机械腔中实现振荡器量子基态冷却的最低要求。该器件通过MEMS深反应离子刻蚀（DRIE）体微加工工艺在绝缘体上硅晶圆上实现双面硅处理制成。微加工工艺具有高度灵活性，可根据传感应用需求在DRIE步骤前于氮化硅薄膜上沉积附加功能层。因此，此类振荡器有望成为新兴量子技术领域中量子传感应用的理想候选器件。
关键词： 反应离子刻蚀、MOMS振荡器、量子光力学、氮化硅薄膜
更新于2025-09-23 15:21:21
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感应耦合等离子体对单晶金刚石的反应离子刻蚀：技术现状与工艺配方目录
摘要： 过去十年间，单晶金刚石（SCD）生长技术的重大进步已催生出高品质SCD衬底的商业化供应，这类衬底通常以规格明确的数平方毫米尺寸板材形式提供[1]。与此同时，此类板材的成本显著下降[2]，这引发了重要的研发热潮，旨在利用SCD卓越的光学[3]、热学[4]和机械性能[5]，将其应用于电子器件[6]、光子学[7-10]、光学与光机系统[11]以及量子技术[12]等多个领域。
关键词： 单晶金刚石，最先进技术，反应离子刻蚀，配方目录，感应耦合等离子体
更新于2025-09-23 15:21:01
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反应离子刻蚀对介质基板上沉积的NiCr薄膜太赫兹透射与反射特性的影响
摘要： 通过对外延介质薄膜进行反应离子刻蚀（RIE）处理，已证实沉积在介电基底上的镍铬（NiCr）薄膜具有增强的太赫兹（THz）吸收特性。研究通过在RIE处理的二氧化硅（SiO2）介电基底上沉积纳米级镍铬薄膜，分析其透射与反射特性。实验结果表明：RIE处理会同时削弱NiCr薄膜的透射和反射性能，其中透射率下降最显著的区域为(1~4)THz频段，反射率下降最显著的区域为(1.7~2.5)THz频段。对于厚度更大的NiCr薄膜，透射与反射性能的降低更为明显。该RIE处理通过使SiO2基底表面粗糙化并增大NiCr薄膜的有效表面积，从而增强THz辐射吸收能力，同时减弱其透射与反射效应。
关键词： 镍铬薄膜、透射、反应离子刻蚀、太赫兹、反射、吸收
更新于2025-09-23 15:21:01
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玻璃微加工工艺研究
摘要： 本文介绍了玻璃微加工工艺，包括喷砂、湿法刻蚀、反应离子刻蚀（RIE）和玻璃回流技术。结合实验结果阐述了各方法的优缺点。喷砂和湿法刻蚀工艺简单，但在小尺寸和高深宽比结构加工中存在困难。展示了刻蚀深度约150微米的2厘米×2厘米Tempax玻璃喷砂晶圆，通过湿法刻蚀工艺观察到刻蚀深度和侧壁约20微米的Tempax玻璃结构。本研究最重要的成果是开发了RIE和玻璃回流技术，并针对当前挑战提出解决方案。采用RIE技术实现了表面光滑、垂直度高、深宽比达10的Tempax玻璃微柱（直径1微米、间距2微米、刻蚀深度10微米）。通过玻璃回流技术成功制备了嵌入Tempax玻璃的硅通孔互连结构。研究了玻璃向大腔体（>100微米）、微沟槽（0.8微米宽）和微毛细管（1微米直径）的回流现象，并针对玻璃渗入微尺度图案的工艺流程进行了优化。
关键词： 反应离子刻蚀、湿法刻蚀、喷砂、玻璃回流工艺、玻璃微加工
更新于2025-09-10 09:29:36
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用于自旋和轨道角动量分复用的潘查拉特南-贝里光学元件
摘要： 设计、制备并光学表征了一种潘查拉特南-贝里光学元件，用于在1310纳米通信波长下对具有不同偏振态和轨道角动量状态的光束进行解复用。通过在硅基底上制备定向精确的亚波长光栅，诱导空间变化的形变双折射，从而实现几何相位控制。采用两步纳米加工工艺将数字光栅图案转移至硅基底：先通过高分辨率电子束光刻生成抗蚀剂图案，再利用感应耦合等离子体反应离子刻蚀技术完成图案转移。样品的光学表征证实了其按预期对不同旋向和轨道角动量的圆偏振光束进行分选的能力。该硅超表面设计融合了光学元件设计与硅光子技术，为全角动量模式分复用领域开创了具有空前集成度水平的创新器件之路。
关键词： 亚波长光栅、电子束光刻、超表面、硅、轨道角动量、反应离子刻蚀、模式分复用、偏振分复用、潘查拉特南-贝里光学元件
更新于2025-09-10 09:29:36
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利用微球光刻技术构建金刚石薄膜
摘要： 本研究展示了微晶和纳米晶金刚石薄膜的结构化制备。通过微球光刻技术结合反应离子刻蚀对金刚石薄膜进行结构化处理。具体而言，本文提出了一套四步制备工艺：金刚石沉积（微波等离子体辅助化学气相沉积）、掩模制备（采用标准朗缪尔-布洛杰特法）、掩模改性和金刚石刻蚀。以具有密堆积排列的单分散聚苯乙烯（PS）微球自组装单层膜作为主要模板，随后在电容耦合射频等离子体中采用不同等离子体化学体系对PS微球和金刚石薄膜进行处理。该制备方法实现了周期性均匀丘状结构大阵列的制备。通过扫描电子显微镜和原子力显微镜对处理后金刚石薄膜的表面形貌进行了表征，并简要探讨了这些金刚石结构在纳米技术领域中的潜在应用。
关键词： 聚苯乙烯微球、纳米结构化、扫描电子显微镜、反应离子刻蚀、金刚石薄膜
更新于2025-09-09 09:28:46
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氧化镓 || 氧化镓的干法刻蚀
摘要： 在制造紫外日盲光电探测器、各类晶体管及传感器等器件时，通常需要对Ga2O3进行图形化处理[1,2]。该工艺通过使用介质或光刻胶掩模保护有源区，对半导体材料进行刻蚀实现?？淌垂ひ罩饕治酱罄啵阂合嗫淌矗词淌矗┖推嗫淌矗ǖ辈捎玫壤胱犹逄峁┓从αＷ邮背莆煞淌矗3]?？淌垂ひ湛筛菟俾?、选择性、均匀性、方向性（各向同性或各向异性）、表面质量及重复性等参数分类[3]。所有刻蚀过程都包含三个基本环节：(i) 刻蚀粒子向待刻蚀表面迁移；(ii) 发生化学反应生成可溶于周围介质的化合物；(iii) 副产物从刻蚀区域移除，使新鲜刻蚀剂能接触表面。其中(i)和(iii)通常统称为扩散过程（尽管可能存在对流现象）。这些环节中最缓慢的步骤主要决定了刻蚀速率，该速率可能受扩散限制或化学反应限制。
关键词： 反应离子刻蚀、感应耦合等离子体、氧化镓、等离子体刻蚀、干法刻蚀
更新于2025-09-09 09:28:46
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采用传统光刻和反应离子刻蚀技术实现多晶金刚石薄膜的沉积与图形化
摘要： 鉴于金刚石薄膜的卓越特性，其在医学、微电子和探测器电子学领域的应用日益广泛。然而，尽管优势显著，诸多技术难题仍制约着其大规模应用，并限制了金刚石在工艺流程中的使用。本研究提出一种制备多晶金刚石涂层复杂拓扑结构的新技术：通过基底选择性接种成核中心，再经反应离子刻蚀进行表面处理以减少寄生颗粒数量。最终获得的金刚石薄膜在膜层区域具有高颗粒浓度和图案高重复性，且寄生颗粒能中和非镀膜区域的干扰。我们研究了光刻胶中金刚石纳米颗粒浓度的影响，以及反应离子刻蚀对连续膜形成和寄生成核中心去除的作用。该方法操作相对简单、能耗低且效率高，因而兼具工业与科研应用价值。
关键词： 图案、钻石、寄生颗粒、沉积、光刻、反应离子刻蚀、薄膜、选择性、化学气相沉积
更新于2025-09-04 15:30:14