空气环境下的远场诱导近场烧蚀实现纳米结构直写

纳米级的表面纹理、孔洞等表面图案化在太阳能电池、光学芯片、浸润性器件以及超滑表面中具有重要的应用潜力。目前应用的聚焦离子束（FIB）刻蚀技术由于受到真空环境以及加工速度等影响，无法大面积、快速地制备样品，限制了相关结构在工业生产中的应用。基于此，来自吉林大学的孙洪波团队，提出了一种光学诱导近场烧蚀（O-FIB）技术。该技术作为FIB的光学版本，能够在大气环境下进行微纳米结构的直写。如图所示，该制备技术是以飞秒激光诱导多光子吸收制备的纳米孔作为种子结构，通过远场诱导的光学近场增强效应，可以实现固体材料上任意纳米图案的直写，精度优于20纳米。此外，控制入射光的偏振模式能够改变纳米槽尖端的电场分布，从而能沿着设计的图形在多种材料上进行纳米槽的直写。相关研究发表在Light: Science & Applications9:41 (2020)上。

相关链接：https://doi.org/10.1038/s41377-020-0275-2

图：远场诱导近场烧蚀技术示意图、纳米槽尖端的电场分布以及利用该技术制备的纳米槽结构。