Recentment, Weina Han, l'acadèmic Jiang Lan i els seus col·legues de l'Institut Tecnològic de Pequín van publicar un article a Advanced Materials que proposava una tecnologia de litografia de feix no difractiu amb làser de femtosegon modulat en fase{-.
En superposar la fase del prisma axial amb la fase de reixeta brillant, el làser de femtosegon es transforma en un feix quasi-Bessel no-difractiu amb una profunditat de camp que supera en més de deu vegades la dels feixos gaussians ben enfocats. Això redueix la necessitat de reenfocar durant el processament i suprimeix la deriva focal. El control dinàmic de la deflexió del feix aconsegueix una precisió de fins a 7 nanòmetres. El processament químic posterior de la metasuperfície del voxel, formada per regions de canvi de fase-, permet la litografia lliure de màscara-.
Aquesta tecnologia es va utilitzar per fabricar una metasuperfície Ge₂Sb₂Te₅ ajustable amb característiques estructurals de fins a 9 nanòmetres. A més, va permetre la fabricació i el control de dispositius lògics fotònics programables multifuncionals, demostrant capacitats de processament d'alta-precisió. Aquest enfocament estableix un nou paradigma per fabricar i controlar metasuperfícies actives, avançant en el desenvolupament de dispositius fotònics de propera-generació.
Litografia de feix sense -difracció- làser femtosegon mitjançant modulació de fase per a la fabricació de metasuperfície dielèctrica
Litografia de feix no-difractant- làser de femtosegon modulat en fase-per a la fabricació de metasuperfície dielèctrica
Figura 1 Litografia de feix-modulada en fase-no difractant- (PNDL) per a la fabricació de metasuperfície dielèctrica.
Figura 2 Estabilitat de la generació de feix quasi-Bessel no-difractant.
Figura 3: estudi de precisió de fabricació del mètode de feix-modulat no-difractant- de fase (PNDL).
Figura 4: Litografia de metasuperfícies de Ge₂Sb₂Te₅ (GST) mitjançant el mètode de feix no-difractant-modulat de fase (PNDL).
Figura 5: Dispositiu de metasuperfície amb una configuració de superretrat GST rectangular dual-.
L'experiment se centra en el -material de canvi de fase Ge₂Sb₂Te₅ (GST), aprofitant la seva transició de fase reversible entre estats amorf i cristal·lí. Mitjançant la tecnologia de modulació de fase làser femtosegon, s'aconsegueix la preparació i el control d'estructures de metasuperfície. Superposant la fase de prisma axial i la fase de reixeta difractiva mitjançant un modulador de llum espacial, el làser de femtosegundo (515 nm) es configura en un feix quasi-Bessel no-difractiu. Centrat a través d'un objectiu d'obertura numèrica alta, aquest feix indueix una cristal·lització localitzada a la superfície de la pel·lícula prima GST. Posteriorment, el gravat humit selectiu (solució TMAH) elimina les regions no-cristal·litzades alhora que conserva les estructures cristal·litzades, formant unitats de metasuperfície. Mitjançant el control de paràmetres com l'energia del làser i el pas dels píxels, es va aconseguir un model d'alta{10}}precisió amb amplades de línia estructurals de fins a 270 nm i espais tan petits com 9 nm. El superreixat GST doble-rectangular demostrava múltiples funcions de porta lògica en polaritzar-la llum excitada.
