基于平板超透镜的可调谐亚波长成像和光刻研究

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1、■ｍｍ密级：中国科学院大学Ｌｉｎｉ＼ｅｒｓｉｔ＼ｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓＩｉ博±学位论文基于平巧逸透镜的可调诣亚波长成像巧光刻研究．：胃作者巧名金盡篮—＂、”？一；狂：吴辉研究员指导教师中国科学院长春光学精密机械与物理研究所学位类别：工学博±学科专业：机械制造及其自动化培养单位：中围科学院长春光学精密机械与物理研究所＂Ｋ２０１５年５月１＾．，密级；中国科学院乂学Ｕｎｉｖｅｒｓ

2、ｉｔｏｆＣｈｉｎｅｓｅ乂ｅａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｅ货？ｙ博±学位论文基于平板超透镜的可调谐亚波长成像与光刻研究作者姓名：余慕欣吴一辉研究员指导教巧；中国稱学院长春光学精密机械与物理研究所学位类别；工学博±学科专化；化械制造及其自动化培养单位：中国科学院长春化学精密机械与物理研究所２０１５年０５月＼－ＳｔｕｄｉｅｓｏｎｔｈｅＴｕｎａｂｌｅＳｕｂｗａｖｅｌｅｎｇｔｈＩｍａｇｉｎｇａｎｄＮａｎｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙＢａｓｅｄ

3、ｏｎＰｌａｎａｒＳｕｐｅｒｉｅｎｓＢｙＹＵ－ＭｕＸｉｎ［］ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄ化ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓｙｙＩｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｐｑＦｏｒｔｈｅｄｅｒｅｅｏｆｇＤｏｃｔｏｒｏｆＳｃｉｅｎｃｅｉｎＥｎｉｎｅｒｉｎｇｇＣｈａｎｃｈｕｎＩｎｓｔｉｔ；ｕｔ；ｅｏｆＯｔｉｃｓＦｉｎｅＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＰｈｓｉｃｓ

4、ｇｐ，ｙＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓＭａ２０１５ｙ，独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的成果。据我所知，除了特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果。对本人的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的‘＇ｆ？说明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：奉幕從日期：学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解中国科学院大学及中国科学院长春光学精密机械与物理

5、研究所有关保留、使用学位论文的规定：，即中国科学院大学及中国科学院长春光学精密机械与物理研究所有权保留并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和电子。版，允许论文被查阅和借阅本人授权中国科学院大学及中国科学院长春光学精密机械与物理研究所可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编本学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）々学位论文作者签名：於指导教师签名曰日ｍ：？ｍｃ．Ｌ＼学位论文作者毕业后去向：工作

6、单位：电话通讯地址：邮编；摘要基于平板超透镜的可调谐亚波长成像与光刻研究余慕欣（机械制造及其自动化）导航吴一辉研究员摘要正折射率空间扮演了一个低通滤波器的角色，高空间频率信息在其内传输受到抑制。由于空间高频信息的缺失，光学成像系统的分辨率受衍射极限限制，分二一辨率约为照明波长的分之。近年来，表面等离子体激元表现出亚波长传输、近场电场增强和模式体积小等新颖光学特性受到广泛关注。基于表面等离子体賴合传输实现超衍射成像和光刻已经发展成为一个重要的研究方向。

7、本论文Ｗ实现器件可调谐为出发点，开展了亚波长成像和基于ＭＩＭ结构表面等离子体激元干涉光刻技术的研究。１．／建立了实现亚波长成像的金属介质平板结构的理论模型，分析了传统超透镜工作波长受限的物理机制；在此基础上，研究了介质薄膜对ＳＰ模式的调制机理，实现ＳＰＲ波长从紫外到可见频率区间的连续可调ｅ；给出了Ｐｏｄ绘图原理下ＯＴＦ和ＳＰ模式之间的简单对应关系。一工作于可见光波段工作波长连续可调谐的超透镜２。通过分．提出了种，析介质薄膜对表面等离子体模式的调制，给出了超透镜的亚波长成像规律。研

8、究￣、结果表明，通过调节透镜介质薄膜的厚度可实现波长从３７５５１５ｍｎ分辨率优于心６、高能量透过率的亚波长成像。该超透镜结构简单，可有效地减小制备误差及表面粗髓度对亚波长成像的不利影响，降低了制造难度。该器件适用于成像、光刻及島密度数据存储等方向。一３．研究了种基于ＭＩＭ结构表面等离子体干涉的亚波长光刻技术。相比于传统开放式表面等离子体干涉技术，该