[发明专利]一种激光倏逝波近场干涉量子光刻制备纳米阵列的方法

权利要求书

1.一种激光倏逝波近场干涉量子光刻制备纳米阵列的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.将金属离子与稀土离子掺杂到光刻胶中，得到复合离子掺杂光刻胶；

步骤2.利用光刻胶镀膜工艺，将复合离子掺杂光刻胶多次旋涂在衬底上，直到复合离子掺杂光刻胶膜的厚度满足要求，烘干得到复合离子掺杂光刻胶膜；

步骤3.构建激光倏逝驻波近场干涉量子光刻系统；

将满足干涉条件的四束激光分别于一个倒置的正四玻璃棱台的四个侧面入射，调节四束激光的入射角使得在倒置的正四玻璃棱台上表面内侧相同位置发生全反射，四束激光全反射形成的光斑完全重合，光斑重合处光场矢量叠加，形成倏逝驻波，实现激光倏逝驻波近场干涉量子光刻系统的构建；

步骤4.进行激光倏逝波近场干涉量子光刻；

将衬底涂有复合离子掺杂光刻胶的一面朝下，覆盖于倒置的正四玻璃棱台上表面，进行激光倏逝波近场干涉量子光刻显影；其中，稀土离子作为光敏剂，在倏逝驻波近场的作用下，稀土离子接收来自电离子的能量，转化为光电子和更高价的稀土离子，而金属离子吸收稀土离子释放的光电子后转化为金属原子，从而形成金属团簇；金属团簇在激光倏逝驻波光场作用下产生局域聚能，局域增强光场对光刻胶曝光，形成纳米尺度的曝光区域，整体最终形成纳米点阵列的曝光图样；

步骤5.用显影液清洗衬底表面的光刻胶，得到纳米点阵列。

2.如权利要求1所述的一种激光倏逝波近场干涉量子光刻制备纳米阵列的方法，其特征在于，所述步骤3中，将四束激光减少为对侧入射的两束激光，最终在所述步骤5中得到纳米线阵列。

3.如权利要求1或2所述的一种激光倏逝波近场干涉量子光刻制备纳米阵列的方法，其特征在于，所述金属离子为Ag、Sn、Zn或Al，稀土离子为Ce或Sm；所述金属离子与稀土离子的摩尔比例为4～6：1。

4.如权利要求3所述的一种激光倏逝波近场干涉量子光刻制备纳米阵列的方法，其特征在于，所述步骤2中，所述光刻胶的厚度为10～60nm。

5.如权利要求4所述的一种激光倏逝波近场干涉量子光刻制备纳米阵列的方法，其特征在于，所述步骤2中，所述衬底为单晶硅衬底。

6.如权利要求4所述的一种激光倏逝波近场干涉量子光刻制备纳米阵列的方法，其特征在于，所述步骤3中满足干涉条件的激光的频率相同，相位差恒定，振动方向一致。

7.如权利要求6所述的一种激光倏逝波近场干涉量子光刻制备纳米阵列的方法，其特征在于，所述步骤3中的激光均为TE偏振激光，波长范围为325nm～532nm，光束功率为10～20mw。

8.如权利要求4所述的一种激光倏逝波近场干涉量子光刻制备纳米阵列的方法，其特征在于，所述正四玻璃棱台采用的玻璃折射率为1.8～2.1，粗糙度不大于0.01um，通透性高于99.5％。