Fabrication of porous microrings via laser printing and ion-beam post-etching
脉冲激光干法印刷贵金属微环具有可调的内部多孔结构，这可以通过离子束蚀刻后程序显示，被证明。在适当的气体环境中，通过改变入射脉冲能量和在磁控管沉积金膜的过程中控制的氮掺杂水平，在宽范围内调谐微环内的孔隙的平均尺寸和绝对尺寸。所制造的多孔微环被证明提供了许多倍的近场增强的入射电磁场，这是证实了映射的特征拉曼光谱带的纳米厚的覆盖层的罗丹明6 G染料分子和支持有限差分时域计算。所提出的激光印刷/离子束蚀刻方法被证明是一种独特的工具，旨在设计和制造多功能等离子体结构和超表面，用于基于表面增强红外吸收、拉曼散射和光致发光检测方案的光谱生物识别。
2017-07-26 physics.app-ph physics.optics
Fabrication of Ultra-Low-Loss, Dispersion-Engineered Silicon Nitride Photonic Integrated Circuits via Silicon Hardmask Etching
针对厚氮化硅薄膜高张应力易开裂的制备难题，提出基于非晶硅硬掩模刻蚀的方法，制备出超低损耗、色散调控的氮化硅光子集成电路，兼具高性能与低复杂度，助力其大规模生产应用。
2024-11-04 physics.app-ph physics.optics
Selective laser etching of displays: Closing the gap between optical simulations and fabrication
本文研究显示器玻璃的选择性激光蚀刻，通过全息3D分束器聚焦超短激光脉冲在玻璃内部产生III型改性，结合KOH蚀刻实现玻璃分离，并通过湿化学工艺仿真与实验对比验证效果，弥合了光学仿真与制造之间的差距。
2024-03-25 physics.app-ph physics.optics
Fabrication of Triangular Nanobeam Waveguide Networks in Bulk diamond Using Single-Crystal Silicon Hard Masks
提出了一种利用体样品的三角形刻蚀在单晶金刚石中实现集成光子网络的可扩展方法。我们描述了具有低模体积（Vm=1.062x（λ/n）^3）的高品质因数（Q= 2.51 × 10^6）光子晶体腔的设计，这些腔通过由悬挂结构支撑的波导连接，预计传输损耗仅为0.05 dB。我们证明了这些结构的制造，使用转移单晶硅硬掩模和角干法蚀刻，产生光子晶体腔在可见光谱与测量的品质因数超过Q= 3 × 103。
2014-11-13 physics.optics
Process-structure-property relationships in subtractive fabrication of silicon nitride microresonators for nonlinear photonics
研究两种减材制造工艺下氮化硅微环谐振器的制造细节与光学性质关系，发现聚合物与金属刻蚀掩模的优缺点及光学损耗来源，并比较了二者的光频梳生成效果。
2025-11-04 physics.optics
110-GHz bandwidth integrated lithium niobate modulator without direct lithium niobate etching
提出一种无需直接刻蚀TFLN的集成调制器，通过结合低折射率脊形加载波导，实验实现了高达110 GHz平坦电光响应和2.53 V cm电压-长度乘积的Mach-Zehnder调制器，显著简化了制造工艺并支持低成本量产。
2023-11-24 physics.ins-det physics.optics
High-precision spectral tuning of micro and nanophotonic cavities by resonantly enhanced photoelectrochemical etching
我们提出了一种简单的方法来调整光学微腔和纳米腔的谐振波长与皮米精度，对应于一个有效的亚原子单层控制腔的尺寸。这是通过共振光电化学蚀刻，与现场监测的光谱。我们采用这种技术，以永久的方式，克服了目前的纳米纤维技术所造成的尺寸变化，光谱对准的合奏谐振腔。在包含几个谐振器的器件中，每个谐振器被单独寻址和调谐，而没有光学品质因数劣化。该技术是通用的，并开辟了多种应用的道路，如直接制造相同的耦合谐振器的网络，或基于芯片的腔调谐到外部参考。
2015-11-19 physics.optics
High-index-contrast single-mode optical waveguides fabricated on lithium niobate by photolithography assisted chemo-mechanical etching (PLACE)
我们报道了在绝缘体上包覆一层SiO2的锂氧化物（LNOI）上制作低损耗单模波导。我们的技术，被称为光刻辅助化学机械蚀刻（PLACE），依赖于图案化的铬膜的掩模形状的飞秒激光微加工和随后的化学机械蚀刻的锂钛酸薄膜。高折射率对比度单模波导的测量具有0.13 dB/cm的传播损耗。此外，为了提高耦合效率，制作了波导锥。
2020-05-03 physics.app-ph physics.optics
Subtractive 3D Printing of Optically Active Diamond Structures
金刚石作为量子技术、光子学和高分辨率传感应用的一个有前途的平台，最近引起了相当大的关注。在这里，我们展示了一种化学方法，使功能金刚石结构的制造使用气体介导的电子诱导蚀刻。该方法通过在水蒸气环境中通过电子照射使表面吸附的H2O分子解离来实现室温下的化学蚀刻。通过电子泛光曝光和使用蚀刻掩模可以实现高通量并行处理，而使用可变压力扫描电子显微镜可以实现单步无掩模三维制造和迭代编辑。电子诱导化学蚀刻为金刚石和其他宽带隙半导体的纳米加工技术铺平了道路。
2014-03-17 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Length Scale Dependence of Periodic Textures for Photoabsorption Enhancement in Ultra-thin Silicon Foils and Thick Wafers
在本文中，我们模拟了前表面倒金字塔光栅纹理2至400微米厚的硅和优化，以获得最大的光电流密度从细胞。我们确定了一种尺寸适合所有的1000 nm的前光栅周期，其导致硅（配置有背表面反射器）中的垂直入射AM 1.5g太阳光谱的最大光吸收，而与晶体硅吸收层的厚度无关。通过识别这种普遍优化的周期性用于倒金字塔光栅纹理的情况，可以设计通用的制造工艺以在晶体硅上制造高效器件，而不管晶片厚度如何。为了验证模拟的结果，我们制作了高分辨率的倒金字塔纹理的400微米厚的硅片上的电子束光刻比较反射率从亚微米和波长尺度的周期性纹理。纹理上的实验反射率测量证实，1000 nm周期的光栅纹理比500 nm周期的纹理在降低反射率方面表现得更好，与模拟一致。
2016-06-06 physics.optics
High-fidelity glass micro-axicons fabricated by laser-assisted wet etching
本文报道了利用激光辅助湿法刻蚀和激光抛光技术制备玻璃微锥镜的实验研究。所采用的技术，依赖于一个有效的直接写入过程中的飞秒激光，允许揭示高保真度的配置文件，而在加热的氢氧化钾（KOH）溶液中蚀刻。然后通过二氧化碳（CO2）激光抛光使剩余的表面粗糙度平滑。这种抛光仅限于部件的表皮，使得尖端仅略微变圆，具有接近200 μm的曲率半径。然后用500 μ m直径的轴棱锥表明，准贝塞尔光束是在尖端之后产生的，并且在几乎3.5 mm的传播距离上保持5.3 μm的直径。
2021-10-23 physics.app-ph physics.optics
Fabrication and characterization of optical micro/nanofibers
本文实验展示了化学蚀刻和气体火焰两种制备光学微纳光纤的方法，实测直径分别达到0.34–1.4 μm和0.48–0.53 μm，并指出其在传感、纳米光子学及量子光学等领域的应用潜力。
2024-08-15 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
Fabrication of mirror templates in silica with micron-sized radii of curvature
我们提出了非常小半径的凹微光学器件的熔融石英基板上使用CO2激光烧蚀和随后的反应离子蚀刻的制造。该协议产生轴上近高斯凹陷的曲率半径$\lesssim5$微米在浅的深度和2埃的低表面粗糙度。这种几何形状是有吸引力的腔量子电动力学，小模式体积和低散射损耗是理想的。我们研究了可调谐法布里-珀罗型微腔中结构的光学性能，证明了近涂层限制的损耗率（F = 25，000）和与其几何尺寸一致的小焦距。
2016-12-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Fabrication Optimization of van der Waals Metasurfaces: Inverse Patterning Boosts Resonance Quality Factor
针对传统剥离工艺制备范德华超表面存在缺陷、限制共振性能的问题，提出采用刻蚀掩模反向图案化的优化制备方法，在hBN上实现可见波段Q因子超10³，还验证了其生物传感与手性超表面应用潜力。
2025-03-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Lithography free method to synthesize the ultra-low reflection inverted-pyramid arrays for ultra-thin silicon solar cell
硅倒金字塔阵列由于其优异的光吸收能力和低的表面积增加而被认为是最有前途的高效太阳能电池结构之一。然而，用于这种制造的现有技术要么昂贵，要么不能产生适当的结构。在这里，我们提出了一个光刻免费的方法，通过使用修改后的金属辅助化学蚀刻（MACE）方法制造的倒金字塔阵列。通过该方法还可以控制倒金字塔的尺寸和倒金字塔间的间距。我们使用各向同性化学蚀刻技术来控制蚀刻的角度，这导致这种纳米结构的超低反射，甚至<0.5%。使用此规格，我们预测了预期的太阳能电池参数，这超过了朗伯极限。该报告为以更低的成本提高单晶硅太阳能电池的效率提供了一条新的途径。
2022-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Integrated Photonic Topology Optimization with Nonvertical Sidewall Profiles: Applications in Lithium Niobate and Silicon
本文实现了基于密度的拓扑优化以设计具有非垂直侧壁轮廓的集成光子器件，支持倾斜和倾斜角侧壁工艺，兼容现有技术与多层介电材料，并成功设计了硅光栅耦合器和铌酸锂双偏振s弯波导。
2025-03-03 physics.optics
Top-down fabrication of high-uniformity nanodiamonds by self-assembled block copolymer masks
纳米金刚石承载的颜色中心是一个有前途的材料平台，为各种量子技术。到目前为止，还缺乏具有单量子发射器的系统集成的非聚集和均匀尺寸的纳米金刚石的制造。在这里，我们提出了一种自上而下的制造方法，生产30.0 $\pm$ 5.4 nm均匀尺寸的单晶纳米金刚石嵌段共聚物自组装纳米掩模图案化连同定向和各向同性反应离子蚀刻。我们发现，从明亮的单氮空位中心托管在制造的纳米金刚石检测到的发射。通过自组装掩模对大面积金刚石进行光刻精确图案化并将其释放成均匀尺寸的纳米金刚石，为量子信息处理和传感开辟了新的可能性。
2018-12-21 physics.app-ph physics.optics
High confinement, high yield Si3N4 waveguides for nonlinear optical application
在本文中，我们提出了一种新的制造技术的氮化硅（Si 3 N4）波导的厚度高达900 nm，这是适合于非线性光学应用。该制造方法基于在热氧化硅中蚀刻沟槽并用Si 3 N4填充沟槽。使用这种技术，在Si 3 N4层中没有观察到应力诱导的裂纹，从而导致晶片上的器件的高产率。所获得的波导的传播损耗被测量为在约1550 nm的波长处低至0.4 dB/cm。
2015-01-13 physics.optics
Optomechanical cavities based on epitaxial GaP on nominally (001)-oriented Si
本文提出在名义(001)取向Si上外延GaP并通过低温刻蚀和选择性硅刻蚀两步工艺直接制备光机械腔，避免晶圆转移键合，实验获得10³–10⁴光学品质因子和约3.1 GHz机械谐振，验证了低成本集成方案。
2024-03-28 physics.app-ph physics.optics
Ultra-high-speed high-resolution laser lithography for lithium niobate integrated photonics
光刻辅助化学机械蚀刻（PLACE）是一种专门开发用于在薄膜锂酸盐（TFLN）上制造高质量大规模光子集成电路（PIC）的技术，其使得能够制造从高质量（高Q）微谐振器和低损耗波导到电光（EO）可调谐激光器和波导放大器的一系列PIC构建块。针对PIC器件和系统的高产量制造，我们已经开发了一种超高速高分辨率激光光刻制造系统，采用高重复频率飞秒激光和高速多边形激光扫描仪，通过该光刻制造系统，在200 nm的空间分辨率下，光刻制造效率为4.8 cm 2/h。我们展示了基于TFLN的光子结构，光学相位掩模以及彩色印刷的晶圆级制造
2023-03-01 physics.app-ph physics.optics
Releasable micro-waveplates
提出了一种简单的激光切割法制作波片的方法。采用倾斜角沉积、化学刻蚀和激光刻蚀的方法，在盐酸溶液中完成了微波板的最终剥离和释放。
2019-03-31 physics.app-ph physics.optics
Hybrid confinement techniques for polariton simulators
Friedrich-Schiller-Universität Jena（耶拿大学）；University of Warsaw（华沙大学）
本文提出两种新型制造技术，用于极子模拟器的混合限制，实现了高精度的极子局域化和复杂格子的制造。
2025-12-03 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Micromachining of PMN-PT Crystals with Ultrashort Laser Pulses
钛酸镁铅（PMN-PT）是一种性能优良的传感和驱动材料。先进的超小型PMN-PT基器件的制造依赖于PMN-PT薄膜或块状衬底的微加工的复杂程序的可用性。目前报道的方法包括化学蚀刻、准分子激光烧蚀和离子铣削。为了确保优异的器件性能，微机械加工工艺的关键强制性特征是尽可能保持衬底的晶体质量;换句话说，制造方法必须引起低密度的裂纹和其他类型的缺陷。在这项工作中，我们展示了一种采用绿色飞秒激光脉冲制造高质量PMN-PT微机械致动器的相对快速的过程。所制造的器件的特征在于没有延伸的裂纹和具有相对低的粗糙度的良好限定的边缘，这有利于将纳米材料进一步集成到压电致动器上。
2018-11-29 physics.app-ph physics.optics
Ultra-high Q lithium niobate microring monolithically fabricated by photolithography assisted chemo-mechanical etching
本文通过优化光刻辅助化学机械刻蚀工艺，实现与总线波导单片集成的超高Q值铌酸锂微环，间隙仅3.8微米，经高温退火后本征Q值达4.04×10^7，传播损耗低于1 dB/m，较以往最佳结果提升约3倍。
2023-06-18 physics.app-ph physics.optics
Fabrication and transfer print based integration of free-standing GaN membrane micro-lenses onto semiconductor chips
本研究通过微加工和转移印刷技术，将GaN微透镜集成到非原生半导体芯片上，实现高精度耦合，适用于可见光到红外光应用。
2022-09-19 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Fabrication of High-Aspect Ratio Nanogratings for Phase-based X-ray Imaging
周期光栅等衍射光学元件是X射线成像中的基本器件-这是医学、材料科学和安全扫描所依赖的技术。在纳米尺度下制造具有高纵横比的这种结构为进一步推进这种应用创造了机会，特别是在放宽X射线源相干性要求方面。这是因为典型的基于光栅的X射线相位成像技术（例如，Talbot自成像）需要至少一个光栅周期的相干长度，并且理想地更长。在本文中，在实现高纵横比纳米光栅填充金的制造挑战是解决激光干涉和纳米压印光刻，物理气相沉积，金属辅助化学蚀刻（MACE），和电镀的组合。这种相对简单且具有成本效益的方法通过使用六甲基二硅氮烷的创新性MACE后干燥步骤来解锁，该步骤有效地最大限度地减少了纳米结构的静摩擦。讨论了该方法的理论极限，并在实验上证明了纵横比>40的X射线纳米光栅。最后，当暴露于硬（12.2 keV）单色X射线束在同步加速器设施，从而在相位为基础的X射线成像的潜在适用性时，显示出其优异的衍射能力。
2022-10-31 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.med-ph
