摘要：介绍了利用聚焦离子束设备在多种半导体材料上成功研制的近红外波段二维光子晶体,给出了相关微加工结果,发现微加工的尺寸和理论设计尺寸相吻合;测试了所加工的无源光子晶体光子带隙和有源光子晶体的发光谱.实验证明聚焦离子束可以研制二维光子晶体及相关光子晶体器件.

摘要：在不同束流和能量下对离子光柱体进行了优化设计。给出了用阻尼最小二乘法设计的单个透镜和透镜系统,并研究了像平面处的离子束性能。采用先分解再组合的方法确定单个透镜参数,并以大束流、无限大放大倍数下像差系数与焦距的比为优化目标。选取工作模式时综合考虑了系统的光学性能和可实现性,大束流下采用平行模式,小束流下采用交叉模式,设计的透镜系统在大、小束流下分别选轴上像差和放大倍数为优化目标。计算表明,2 nA束流下像差为16.33 nm,放大倍数为-0.539 095 5,束斑直径为31.52 nm;2.5 pA束流下像差为2.15 nm,放大倍数为0.084 359 9,束斑直径为4.73 nm。此离子光柱体能够获得纳米量级的离子束,并且只需调整第二透镜第二、第三电极之间的距离以及第二电极电位(对源)就能改变样品处的束能,增加了光柱体的应用范围,实现了一套系统内同时具有刻蚀、沉积、注入和离子成像等功能。

摘要：高精度的三维微纳制造技术是现代光电子学和微纳光子学发展的重要基础之一,是实现下一代微纳光子集成器件的重要前提.纳米尺度的剪纸和折纸技术由于能够实现丰富的三维形变,正发展成为一门新兴的研究领域.本文系统地介绍了一种新型的片上三维微纳加工方法基于聚焦离子束的纳米剪纸/折纸技术.该技术利用聚焦离子束辐照具有不同拓扑形貌的自支撑膜片,可实现优于50 nm精度、前所未见的三维形状变换,包括片上、实时的多向折叠、弯曲、扭曲等形变.提出了“树型”纳米剪纸和“闭环”纳米剪纸两种类型的加工方法,并针对不同类型的工艺特性和优缺点进行分析对比.利用全局扫描纳米剪纸技术制备的闭环纳米结构实现了独特的光学效应,包括超光学手性、超构表面衍射、相位和偏振调控以及光子自旋霍尔效应等.研究结果表明,纳米剪纸/折纸形变技术在保持结构复杂性和功能性的同时,可实现高精度、原位、片上、一步成型的三维微纳加工,可望为三维微纳光子器件的设计、制备和应用提供一类新的设计方法和技术途径,乃至为相关微纳光学、微电子、微机电系统、生物医学等领域的发展提供新颖的加工平台.

摘要：聚焦离子束(FIB)淀积Pt薄膜是FIB集成电路修改的基本手段之一。对FIB不同束流下淀积的Pt薄膜的性质,如厚度、体积、淀积速率、成份以及电阻进行了较全面的研究。离子束流的增大使Pt薄膜体积下降,而淀积速率逐渐上升;Pt薄膜的主要成份为C,占三分之二左右,Pt含量约为30%;当辅助反应气体流量不变时,Pt的含量随离子束流的增大而增加,C的含量则随之减少;薄膜的电阻比纯净Pt要大得多。据此给出了IC电路修改时较好的淀积条件,在IC产业的设计和制造中有较强应用价值。

摘要：介绍了一台使用液态金属离子源的二级透镜亚微米聚焦离子束系统。系统使用了可以微动的针尖以及电可调现场可变束径束流技术，在加速电压为１５ｋｅＶ，束流为３０ｐＡ时，束径可达到１００ｎｍ。在系统设计时，提出了逐级可测性原则，并在设计结构时同时设计一套科学的调整方案，使二级透镜系统的对中调整更加迅速可靠。探讨了一种新的对中判断方法，称为漂移法，就是在保证光阑孔和透镜光轴合轴很好的情况下，聚焦电压偏移一定量时像点位置的漂移最小时物点离轴最近。漂移法比常用的束径最小法更加灵敏、可靠。

摘要：设计了一种聚焦离子束系统用液态金属离子源(Liquid Metal lon Source-LMIS),本文对该源组件结构的设计、发射针尖的腐蚀工艺、挂金属镓工艺、测试系统的设计作了介绍;然后对该离子源的I-V特性、角电流密度、稳定性以及寿命等性能进行了测试。实验结果表明,该源的各项指标均达到了聚焦离子束系统的要求,并对影响源性能的因素进行了分析,从而为合理有效地设计液态金属离子源提供启示。

摘要：针对X射线波带片对大高宽比的应用需求,采用原子层沉积法在光滑的金属丝表面生长膜厚可高精度控制的多层膜环带结构,再利用聚焦离子束切片技术获得大高宽比的多层膜X射线波带片。采用复振幅叠加法设计了以Al2O3/HfO2分别为明环和暗环材料的X射线波带片,实验上利用原子层沉积在直径为72μm的金丝表面交替沉积了10.11μm的Al2O3/HfO2多层膜,环带数为356,总直径为92.22μm,最外环宽度为25 nm。通过聚焦离子束切割得到高为1.08μm、高宽比达43∶1的X射线多层膜菲涅耳波带片。该波带片应用于上海光源(BL08U1A)软X射线成像线站时,在1.2 keV X射线下实现聚焦成像功能,展现出利用该技术制备多层膜X射线波带片的潜力。

摘要：ＦＩＢ是一种将微分析和微加工相结合的新技术，在亚微米级器件的设计、工艺控制和失效分析等诸多领域发挥着非常重要的作用。本文将对聚焦离子束技术及其分析、加工的机理和性能作一介绍，并对该技术在微电子领域中的应用及发展作一综述。

摘要：设计了一种微波离子源的聚焦离子束光学系统，分析计算了该光学系统的束径，并数值模拟了由空间电荷作用造成的束径增宽效应，找出了影响束斑大小的主要因素和减小束径的方法。测试结果表明，在束能为２５ｋｅＶ时，束流为１４８ｎＡ，束径约为２０μｍ左右。

摘要：聚焦离子束加工作为一种微纳加工手段,可以用来制造纳米元件和微结构元件。研究了在多芯光纤的末端,使用聚焦离子束加工技术设计和制造45°镜面的全过程。该光学镜面由两步加工完成,首先是扫描过程,用来制造粗糙的切割面;然后是抛光过程,用来完成光学表面的光洁处理。加工完成的45°镜面可以准确地与光纤的纤芯对接,避免了外部转向镜组件对接的相关问题。实验测试表明,加工的结构可以通过干涉测量两个垂直轴向的位移值,检测位移测量范围大致为60μm,X和Y方向的均方根绝对测量误差约为1.75‰和1.97‰。该技术有望用于精密零件内表面、血管内壁等检测领域。