Динамическая силовая литография как метод создания поверхностных рельефных микро- и наноструктур.
Планируется исследование возможностей сканирующего зондового микроскопа (СЗМ) для создания рельефа на тонких металлических пленках методом наноиндентирования (вдавливания) без удаления материала. Изучение полученного рельефа будет проводиться на том же СЗМ, но в режиме сканирования.
Формирование высокоэффективных дифракционных оптических элементов (ДОЭ) методами электронно-лучевой литографии.
Планируется изготовление ДОЭ на слоях электронного резиста с толщиной порядка длины волны оптического излучения, изучение особенностей формирования пилообразного рельефа на различных типах резиста, исследование оптических характеристик изготовленных элементов.
Исследование параметров дифракционных оптических элементов с помощью методов сканирующей зондовой микроскопии.
Свойства ДОЭ определяются точностью воспроизведения на физическом носителе рассчитанного микрорельефа. На разных этапах производства и тиражирования ДОЭ рельеф претерпевает изменения. Поэтому необходимо контролировать эти изменения, чтобы на конечном этапе получить элементы с высокими оптическими характеристиками.
Данная работа предполагает исследование причин изменения рельефа ДОЭ на каждом этапе производства для введения необходимых коррекций высоты и формы рельефа на начальном этапе изготовления.
Расчет, изготовление и исследование оптических свойств субволновых микроструктур.
Микроструктуры с характерными размерами меньше длины волны падающего излучения имеют необычные оптические свойства и для их описания недостаточно классического подхода в оптике. Поэтому работа состоит из двух частей: теоретической и экспериментальной. В теоретической части предполагается выбрать физическую модель и математический аппарат для расчета основных свойств микроструктур.
В практической части планируется изготовление и исследование конкретных модельных структур для излучения с длиной волны 10,6 и 1,06 мкм.
Реализация цифровых голограмм методами микролитографии.
Методы цифровой голографии позволяют изготовить на материальном носителе голограммы как виртуальных 3D-объектов, так и физических.
При этом для виртуальных объектов требуется лишь сформировать на оптическом материале определенную микроструктуру, обладающую оптическими свойствами воспроизводимого объекта. Таким образом для виртуального объекта необходимо лишь рассчитать форму микрорельефа, реализующего необходимые оптические свойства и изготовить этот рельеф методами микролитографии.
Для воспроизведения реального объекта необходимо сначала создать его цифровую 3D-модель, для чего используется лазерный 3D-сканер.
В работе присутствует расчетно-теоретическая часть, работа с программами типа 3D-Мax, практическая работа с 3D-сканером, расчет и изготовление цифровых голограмм.
Исследование фотолитографического и электрохимического методов формирования рельефных микроструктур.
Оптические свойства отражающей поверхности зависят главным образом от ее геометрии.
Методами фотолитографии с последующим травлением или наращиванием микроструктур можно получить рельеф с необычными оптическими свойствами.
В работе планируется исследовать методы формирования микроструктур в кремнии с помощью анизотропного травления, а также создание структур типа наноконусов методом электрохимического осаждения никеля.