Development of a Selective Wet-Chemical Etchant for 3D Structuring of Silicon via Nonlinear Laser Lithography
本文开发了一种基于硝酸铜的无铬选择性湿化学刻蚀剂，用于在晶体硅亚表面激光加工后揭示光滑三维结构，其对激光改性硅的选择性超过未改性硅1600倍，并结合密度泛函理论解释了刻蚀机理。
2023-08-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Development of All-Diamond Scanning Probes Based on Faraday Cage Angled Etching Techniques
提出了一种新的单晶金刚石扫描探针的制备方法，即法拉第笼角腐蚀法。电子束光刻（EBL）和电感耦合等离子体（ICP）蚀刻作为最先进的方法，往往限制了可实现的金刚石结构的几何形状的纵横比和复杂性。这带来了挑战，例如，用于实现氮空位（NV）中心磁扫描探针。将平面设计与FCAE相结合提供了优于纳米光机械金刚石器件的已建立的制造技术的几个优点。在这里，我们报告这两种方法的直接比较，并提出第一个概念验证FCAE原型扫描探头应用。
2021-04-12 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Self-assembly and electron-beam-induced direct etching of suspended graphene nanostructures
我们报告悬浮单层石墨烯沉积的转移印刷方法的基础上聚二甲基硅氧烷邮票。转印方法允许从块状石墨样品剥离石墨薄片并将其无残留物沉积在二氧化硅基底上。该沉积系统由于由转移过程本身引起的应变而产生了沸腾的石墨烯表面。通过拉曼光谱、扫描电子显微镜和原子力显微镜测量的组合来证明单层石墨烯沉积及其在衬底上的“起泡”。最后，我们证明了气泡状悬浮石墨烯是自支撑的单层结构，可以通过采用基于电子束诱导蚀刻的空间分辨直接光刻技术来平坦化。
2011-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Precision Cutting and Patterning of Graphene with Helium Ions
我们报告使用氦离子显微镜配置为光刻纳米级图案化的石墨烯。氦离子光刻是一种直写光刻工艺，与传统的聚焦离子束图案化相当，没有抗蚀剂或其他材料接触样品表面。在本申请中，使用氦离子切割Si/SiO2衬底上的石墨烯样品，其中计算机控制对准、图案化和曝光。一旦确定了合适的束剂量，就可以获得锐利的边缘轮廓和干净的蚀刻，对样品几乎没有明显的损伤或掺杂。该技术提供了与石墨烯兼容的快速光刻，具有约15 nm的特征尺寸。
2009-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A cascade model for the defect-driven etching of porous GaN distributed Bragg reflectors
University of Cambridge（剑桥大学）；Swansea University（斯旺西大学）
本研究提出了一种级联模型，用于解释缺陷驱动的多孔氮化镓分布布拉格反射镜蚀刻过程，通过分析不同电化学蚀刻电压下的三维结构，揭示了蚀刻路径与位错行为的关系。
2025-11-28 cond-mat.mtrl-sci
Selective Etching of Hexagonal Boron Nitride by High-Pressure CF4 Plasma for Individual One-dimensional Ohmic Contacts to Graphene Layers
我们描述了一种使用CF 4和O2等离子体对封装在六方氮化硼（h-BN）中的单个石墨烯层进行一维欧姆接触的技术。h-BN相对于石墨烯的高蚀刻选择性（>1000）是通过增加等离子体压力来实现的，这使得能够蚀刻h-BN，而石墨烯充当蚀刻停止层以保护下面的h-BN。低压O2等离子体在垂直方向上各向异性地蚀刻石墨烯，这暴露了h-BN侧壁处的石墨烯边缘。尽管有O2等离子体轰击，但下部h-BN层用作绝缘层。因此，该方法允许我们在第二石墨烯层上的h-BN上图案化金属电极。随后的电子束光刻和蒸发在石墨烯边缘制造金属接触，这些金属接触在低温下是活跃的。通过制备具有石墨背栅的石墨烯霍尔条和双层石墨烯霍尔条器件来证明这种制造方法。通过这种方法实现的器件几何形状的高度灵活性创建了对静电耦合石墨烯层的各种实验的访问。
2020-12-04 cond-mat.mtrl-sci
Sub-10 nm colloidal lithography for integrated spin-photo-electronic devices
胶体光刻[1]是如何在各种自然系统中复制图案的，并且越来越多地用作生物，光学和纳米技术中的有效制造工具。胶体中的纳米颗粒在给定的材料表面上形成掩模，然后可以通过蚀刻转移到各种尺寸，形状和图案的纳米结构中[2，3]。这样的纳米结构可以在生物学中用于检测蛋白质[4]和DNA [5，6]，用于在光子学[7，8]和自旋电子学[9-14]中产生人造晶体。将胶体图案化缩小到10 nm及以下，尺寸与包括金属在内的相关材料中的主要弛豫长度相当或更小，预计将实现各种新的弹道输运和光子器件，例如自旋翻转THz激光器[15]。在这项工作中，我们扩展了胶体光刻的实践，以生产大面积，近弹道注入，亚10纳米点接触阵列，并展示其集成到自旋光电器件。
2012-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Wet Scandium Etching for hard mask formation on a silicon substrate
针对硅衬底上微纳结构制备的掩模材料需求，本研究提出将钪作为新型硬掩模材料，验证了湿法刻蚀钪层可制备4微米分辨率图案，且钪在等离子刻蚀下抗性优异，为微尺度图案制备提供了新方案。
2022-07-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Scratching lithography, manipulation, and soldering of 2D materials using microneedle probes
本文提出在光学显微镜下用精密 xyz 微针探针对二维材料薄片进行微米级划痕、形变操控和金属线接触焊接，实现免光刻、免蚀刻且可集成于手套箱的快速器件制备与异质结构组装。
2023-12-13 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Selective epitaxial growth of graphene on SiC
我们提出了一种创新的方法，选择性外延生长的几层石墨烯（FLG）上的预图案化的SiC衬底。该方法涉及，连续，溅射的AlN薄层上的单晶SiC衬底，然后，图案化它与电子束光刻（EBL）和湿法蚀刻。来自SiC衬底的Si的几个原子层的升华仅通过选择性蚀刻的AlN层发生。在无AlN区域中~1582 cm-1处的拉曼G带的存在被用来验证这一概念，它给出了选择性FLG生长的绝对证据。
2008-07-02 cond-mat.mtrl-sci
A route for the top-down fabrication of ordered ultrathin GaN nanowires
超薄GAN纳米线（NW）具有最大的表面效应，并可作为高频晶体管的构建块。在这里，我们介绍了一种简便的路线，自上而下的GAN纳米线的有序阵列的制造与纵横比超过$10$和直径低于$20\,$ nm。首先利用电子束光刻法在Ni/SiN $_x$硬掩模上形成图形，然后在热KOH中进行干法刻蚀和湿法刻蚀，得到高度均匀的薄GAN纳米线。发现SiN $_x$在热KOH中的湿蚀刻期间用作蚀刻停止。NW直径低至$(33 \pm5)\,$ nm的阵列可以以超过$99.9\,\%$的产率实现。NW直径进一步减小到$5\,$ nm是通过应用数字蚀刻，其中包括在等离子体氧化，然后在热KOH中的湿法蚀刻。通过在等离子体氧化期间改变RF功率来调谐NW径向蚀刻深度。对于直径低于$\approx 20\,$ nm的样品，观察到NW断裂或成束，该效应与样品在空气中干燥期间作用于NW上的毛细管力相关。使用临界点干燥器可以在原则上减轻这种影响。有趣的是，这种机械不稳定性的纳米线被发现发生在小得多的纵横比比什么是预测处理宏观弹性杆的模型。屈曲状态的显式计算表明，当考虑倾斜的水面时，可以预期，如果水聚集成液滴，协议得到改善。所提出的制造路线可以主要应用于任何GAN/SiN $_{x}$纳米结构，并允许在去除SiN $_{x}$掩模后再生长。
2022-11-06 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electromagnetic Field Tapering in the High-Roughness Substrates Coated by a Thin Film of Manganese: A Lithography-Free Approach to Ultra-Broadband, Wide-Angle, UV to FIR Perfect Absorption
当金属层的厚度充分高于金属的趋肤深度时，已知金属层用于抑制波的透射。如果金属层除了阻挡透射之外，还具有阻挡反射的特性，那么它们将成为完美的吸收体。在这项工作中，我们提出了一种实验方法，使用一个单一的薄层锰（Mn）作为传输抑制器和反射抑制器。这种方法导致在从紫外（UV）到远红外（FIR）的超宽光谱范围内获得无光刻的超宽带完美吸收。测得的平均吸收率约为99%。这样一个有希望的结果可以通过只在高粗糙度基底上涂覆一层Mn层来实现，该基底上包括随机的纳米金字塔。换句话说，我们不需要不同材料的堆叠和几何特征的组合。通过电感耦合等离子体（ICP）蚀刻在商业硅晶片衬底上实现高粗糙度。这种超宽带吸收的关键是由于结构的梯度折射率特征（称为蛾眼效应）而存在的电磁场锥形，以及Mn的理想光学特性，这使其成为宽带吸收应用的优秀金属。一个完整的实验表征的制造样品的物理分析的现象。本文的研究结果可用于实现宽带吸收体的免光刻、低成本和高产量的批量生产。
2019-03-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Positive-tone Nanolithography of Antimony Trisulfide with Femtosecond Laser Wet-etching
本研究提出利用飞秒激光湿法刻蚀实现三硫化二锑纳米结构的正性制备，简化了集成光子器件的制造工艺，并成功制备出最小线宽178纳米及功能性菲涅尔波带片。
2025-04-22 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det physics.optics
Josephson Junctions Via Anodization of Epitaxial Al on an InAs Heterostructure
我们结合电子束光刻和掩模阳极氧化的外延铝，以确定隧道结通过选择性氧化，减轻需要湿蚀刻处理或直接沉积的介电材料。应用这种技术来定义约瑟夫森结在邻近诱导超导Al-InAs异质结构，我们观察到多个Andreev反射在传输实验中，表示一个高品质的结。我们进一步比较通过湿法蚀刻和阳极氧化定义的霍尔酒吧的流动性和密度。这些结果可能会发现实用的新的制造方法，以结为基础的量子位平台。
2021-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Nanopatterning of multicomponent van der Waals heterostructures using atomic force microscopy
针对传统范德华异质结纳米图案化技术边缘精度与分辨率受限的问题，提出基于原子力显微镜的无电极刻蚀方法，可在环境条件下实现多组分厚异质结的高分辨率图案化。
2024-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Black Silicon Solar Thin-film Microcells Integrating Top Nanocone Structures for Broadband and Omnidirectional Light-Trapping
最近开发的各类单晶硅太阳能微电池（U电池）可以组装成具有以下特性的模块（即，机械上灵活的形式、紧凑的集中器设计和高电压输出），这是使用传统的基于晶片的方法不可能实现的。在本文中，我们描述了一个高密度，均匀和非周期性的纳米锥森林结构的黑硅（bSi）上创建的光学薄（30 μ m）的u-细胞的宽带和全向光捕获与光刻免费和高吞吐量的等离子体纹理化过程。在优化等离子体蚀刻条件和氮化硅钝化层的情况下，当嵌入聚合物波导层中时，与裸硅器件相比，黑硅u电池显示出短路电流的高达65.7%的显著增加。在开路电压和填充因子略有下降的情况下，转换效率从8%提高到11.5%。
2014-07-09 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
