一、纳米电子束曝光(英文)（论文文献综述）
杜山[1]（2021）在《导电岛介电操控ZnO纳米线的紫外传感器制备》文中研究表明紫外传感器是对电磁波中紫外辐射部分进行高灵敏探测的传感器。这种传感器广泛应用于导弹预警、火灾遥感、生化检测和保密光通信等领域,因此如何实现快速制备高性能微型紫外传感器对以上领域的发展有着重要的意义。导电岛微电极系统是一种在平面微电极对之间具有导电结构的组装体系,这种体系能够实现纳米材料并行组装,为紫外传感器的快速制造提供有效手段。为此,本文采用介电泳组装技术,开展了一种基于导电岛微电极系统的纳米线紫外传感器研究。具体内容如下:首先,开展了平面微电极系统（平面电极对系统和导电岛微电极系统）制备技术研究。通过与传统光刻工艺制备平面微电极系统优缺点的对比分析,提出利用电子束Lift-off方法制备平面电极对系统和导电岛微电极系统。该方法能够保证较高的电极形状准确性和尺寸的精确性,为激发奇异性较强的电场实现纳米线的定向操控提供了有效的手段。其次,本文基于交流电动力学理论,建立了基于平面电极对系统的纳米线介电组装三维模型,针对不同频率下的纳米线介电组装过程进行了理论和实验分析。在低频组装条件下,纳米线受到正的介电泳力作用,介电泳力在两电极的尖端最大,交流电渗流能够带动纳米线向组装区运动;中高频区,交流电动现象表现为交流电热流动,当驱动频率进一步提升时,电热流动出现反转现象。通过平面电极对系统的纳米线组装实验发现:低频时,纳米线能够介电组装组装到电极间隙中,并且连接电极的两个尖端,电极定位纳米线的能力较差,即使在电极尖端附近,仍有纳米线不能沿着电极尖端连线的方向组装;随着驱动频率的提升,电极对能俘获的纳米线减少,在平面电极对系统,纳米线介电组装的定位能力得到提升。相关研究为平面电极对中纳米线可控组装提供了理论支撑和依据。再次,建立了导电岛微电极系统中纳米线介电组装行为的多体动力学模型,探索了不同频率下纳米线的介电组装规律。导电岛的存在使得电场的奇异性增强,尤其是在两电极之间产生奇异位置。低频时,纳米线在介电泳力和电渗流的共同作用下进行介电组装,近场区纳米线受到的介电泳力决定了纳米线的介电组装行为,而在远场区电渗流对纳米线的输运作用是更为重要的方面。中高频时,反转频率前后的电热流动能够对纳米线介电组装的行为产生不同影响,电热流流向反转前促进纳米线沉降到组装区附近,而反转后更有利于纳米线组装到电极与导电岛连线区。在纳米线的介电组装实验中发现:低频时,虽然有小部分纳米线能够在电极与导电岛连线区域组装,但是大量纳米线组装还是集中于附近区域。随着频率提升至中高频区,纳米线更趋向于在电极与导电岛连线方向组装,纳米线的定位能力进一步得到提升。该工作为后续改善传感器性能奠定了研究基础。最后,制备了一种基于导电岛微电极系统的纳米线紫外传感器,研究了介电组装电场的驱动频率对紫外传感器综合性能的影响规律。该传感器检测电流对紫外光响应速度极快,并且由暗电流到光电流的提升较为显着,器件检测结果稳定性高。实现了导电岛微电极系统介电操控纳米线制备综合性能良好的紫外传感器的目标。综上,本文建立了导电岛微电极系统纳米线的介电组装模型,进行了纳米线介电组装实验,研究了交流电动力学现象对纳米线介电组装的影响规律。制备了一种基于导电岛微电极系统纳米线介电操控的紫外传感器,这种传感器为高性能紫外传感器的制造提供一条有效途径。
赵文超[2]（2020）在《基于Au-WS2复合超表面的高效率二次谐波微纳功能器件研究》文中研究指明超表面（Metasurfaces）因其在光处理方面的优秀性能和在超薄光学应用方面的多功能性而成为一个快速发展的研究领域。相比传统的光学组件,超表面器件通过沿垂直于光传播方向上的相位变化积累实现波前调制。超表面提供了新的自由度去调控相位和振幅,它同时还具有亚波长分辨率的极化响应,以及在远小于波长的范围内实现波前整形的能力,使其发展成为一类多功能超薄光学器件。在最新的研究中,复合超表面的概念被提出,它是一类将传统单一超表面与其他结构相结合的超表面。通过复合超表面可以很好地实现一系列传统超表面不易实现的功能,如非线性波前调控。本论文立足于超表面的基础上,设计并制备了金-二硫化钨复合超表面。通过巧妙地在金纳米孔阵列上贴合一层二维材料构成复合超表面的方式,利用二维材料本身较高的非线性极化率实现了高效的非线性波前调控,如二次谐波涡旋光束产生,以及二次谐波全息成像及其优化。在金纳米孔阵列设计中,本文采用Pancharatnam-Berry相位（P-B相位）,这极大地简化了器件的设计难度,便于多功能集成,充分利用了二维材料的高非线性极化率,为后续更多的非线性调控功能的实现提供了一种新的途径。全文的主要内容如下:（1）设计并制备了一种基于Au-WS2的复合超表面器件。通过P-B相位设计了金纳米孔阵列,采用聚焦离子束刻蚀手段制备了金纳米孔阵列,并通过湿法转移将阵列与二维材料相贴合形成复合超表面器件。实验表征了复合超表面器件的光学性质,研究了纳米孔对光场的局域场增强作用,通过实验和仿真计算验证了复合超表面对二次谐波（Second-harmonic Generation,SHG）增强的特性。（2）设计并实现了复合超表面器件上二次谐波涡旋光束的产生。本文提出并实验证明了具有准非线性自旋轨道相互作用（Spin-orbit Interaction,SOI）的任意阶次拓扑荷数（Topological Charge,TC）的二次谐波涡旋光束的产生。在实验中实现了具有高阶拓扑荷数的高质量二次谐波涡旋光束,其阶次高达28阶,并且从理论上表明了任意阶次拓扑荷数的二次谐波涡旋光束都可以产生。这表明具有准拓扑荷数为q的等离子体螺旋相位板在激发波长处的准角动量可以刻印在附着的WS2单分子层所产生的谐波信号上。其所产生的谐波涡旋光束的拓扑荷数为ln=2nq（n为谐波的阶数）。这一结果可能为产生用于光通信的谐波光学涡旋开辟新的途径,并使新型多功能复合超表面器件能够操纵谐波光束成为可能。（3）提出并实验证明了基于金-二硫化钨复合超表面的具有手性选择特性的二次谐波全息成像。它是利用非线性几何相位控制下实现的亚波长分辨率超表面器件。此外,通过将特定的矩形纳米孔替换为正方形纳米孔,引入了二元振幅调控。结果表明,与纯几何相位调控相比,引入二元振幅相位调控的全息图平均强度提高了39%,全息图变化系数降低了44%。此外,在金纳米孔中被局域场共振进一步增强的基频光信号泵浦到具有较大二阶非线性极化率的单层二硫化钨薄膜上产生二次谐波信号,使得二次谐波转换效率高达10-6量级。因此,它为实现多功能二次谐波全息提供了重要的基础,在非线性信息编码和处理方面具有潜在的应用前景。
宫旭亮[3]（2020）在《基于WGM谐振腔的微光机电陀螺仪研究》文中研究说明传统微机电系统（MEMS）陀螺仪具有小体积、低成本、高可靠性等优点,广泛应用于航空航天等诸多领域。目前大多数MEMS陀螺仪采用电容检测方案,随着微惯性器件尺寸的不断缩小,电容的寄生效应干扰变得明显,这限制了其在高精度测量领域的应用。基于萨格纳克效应的传统光学陀螺仪虽然具有很高的检测精度,但由于难以与MEMS工艺相兼容,这给微型化带来了巨大的挑战。针对这一情况,本文提出了基于回音壁模式（WGM）谐振腔的微光机电系统（MOEMS）陀螺仪,这类陀螺仪通过微光学器件与陀螺仪的单片集成实现角速度检测,在继承传统MEMS陀螺仪诸多优点的同时,成功实现了光电分离,避免了动态范围和精度难以兼顾的矛盾。本文针对这类陀螺仪进行了一系列的研究工作,主要研究内容为:（1）盘式谐振陀螺仪与微光学器件原理研究对MEMS盘式谐振陀螺仪的工作原理进行研究,分析了二阶模态下的酒杯模式。分析了包括WGM谐振腔、光波导和光栅耦合器的微光学器件的工作原理,以及WGM谐振腔和光波导的耦合机制,研究了衡量器件特性的重要指标。将微光学器件与盘式陀螺仪结合,得出形变量-谱线漂移的对应关系,论证了MOEMS陀螺仪原理上的可行性。（2）微光学器件的仿真优化介绍了一种计算机对电磁场建模的常用数值方法,即有限时域差分法（FDTD）。基于FDTD方法对WGM谐振腔耦合光波导和光栅耦合器进行仿真分析,分别对硅和氮化硅两种不同材料进行对比论证,研究了微腔直径、耦合间距、波导宽度等参数对耦合状态和品质因数的影响,研究了加工误差对损耗的影响。同时,利用仿真工具对光栅耦合器的耦合效率进行优化,通过对光栅周期、深度、占空比、入射光角度等参数进行不断调整,得到了最佳耦合效率。（3）MOEMS陀螺仪的加工设计了MOEMS陀螺仪的工艺流程,全程自主对陀螺仪加工。针对实际加工中遇到的诸多问题,通过不断调整工艺步骤和参数,寻求优化和解决方案。重点对纳米级微光学器件的加工进行研究,以电子束光刻作为图形化方案,对比不同曝光剂量与扫描场大小对结构的影响,并尝试多种工艺组合方案对结构进行腐蚀。最终制得陀螺仪谐振子、微光学器件和玻璃盖帽,并对封装技术进行了一定研究。（4）测控方案的设计与实现设计了MOEMS陀螺仪的整体测控方案,包括电学驱动方案和光学检测方案。针对电学驱动方案,采用基于锁相环（PLL）频率控制和基于自动增益控制（AGC）幅值控制的双闭环驱动电路,使用Verilog语言在FPGA内实现了数字化电路,通过MATLAB和Modelsim软件验证了对频率和幅值的跟踪特性。对器件性能进行初步测试。
刘鹏[4]（2020）在《基于石墨烯/Ⅲ-Ⅴ族纳米线肖特基结型光电转换器件的研究》文中指出Ⅲ-Ⅴ族半导体纳米线以其准—维结构特征和新颖光电特性成为近年来纳米光电子学领域的研究热点。石墨烯作为—种新兴二维材料,具有高电子迁移率、高导电性、高透光性等优异性能,在高速电子器件和光电探测领域展现出独特优势。将Ⅲ-Ⅴ族纳米线与石墨烯两种低维结构结合起来,有望充分发挥二者的优势,实现更高响应、更快速率的新型纳米光电子器件。本文深入研究了石墨烯/Ⅲ-Ⅴ族纳米线肖特基结光电转换器件的工作原理、制备工艺与光电特性,主要工作和创新点如下:（1）探索了 Ⅲ-Ⅴ族纳米线生长、单层石墨烯转移以及石墨烯/Ⅲ-Ⅴ族纳米线肖特基结的工艺,分别制备出石墨烯/单根InP纳米线、石墨烯/单根InAs纳米线肖特基结,肖特基势垒高度分别为0.49 eV和 0.18eV。（2）制备并测试了石墨烯/InP纳米线肖特基结光探测器。器件为—端欧姆接触、—端肖特基接触,表现出明显的整流特性。在波长532 nm、入射功率密度56.2W/cm2,偏压0.5V下器件响应度为5.2A/W,响应速度为2s/2.5s,比欧姆接触型光探测器快3个数量级,在高速光电探测领域展现出重要应用潜力。（3）制备并测试了石墨烯/InAs纳米线肖特基结光探测器。在肖特基结正偏状态下,器件受InAs纳米线光诱导栅控效应主导而表现出负光导特性,在Ⅳ偏压、0.031 W/cm2光照强度下响应度为1.4103 A/W,响应速度为20ms/25 ms;在肖特基结反偏状态下,器件表现出正光导特性,相同光照强度下响应度为5.62103A/W,响应速度为1s/5 s,在高响应度、高速纳米光探测器中具有重要应用前景。
孙德昌[5]（2020）在《微纳阵列的制备及其偏振检测技术研究》文中研究说明偏振成像可以将人们视觉系统难以观察的偏振信息给予直观呈现。对于分辨率较高的偏振成像传感装置而言,可以从线偏振光中获得诸多完整的偏振特性,亦能获取目标对象所含的丰富偏振信息,在偏振成像技术中,偏振片无疑是其极为重要的构成,它能够屏蔽入射光或者使之透射。近些年,微纳米工艺日益成熟,亚波长金属光栅有着较佳的偏振特性,这种光学部件体积微小,集成简单,在偏振成像等相关方面应用潜力极大。本次研究以偏振光栅微阵列为对象,利用电子束曝光技术、聚焦离子束刻蚀以及激光干涉技术对其进行制备,同时也对其偏振特性进行分析。首先,以偏振光栅为核心内容,分析有关它的研究背景以及所具有的意义,同时还阐述了当前有关它的研究与发展现状,明确了本次研究内容,论述了等效介质与斯托克斯理论,前者主要用以分析偏振光栅偏振特性,后者主要用以偏振光栅结构设计。其次,在偏振光栅制备技术方面,本次研究主要对“可见光干涉”、“聚焦离子束刻蚀”与“电子束曝光”等工艺制造技术进行了分析,重点对电子束曝光系统进行了论述,对其实现机制、制造工艺、参量配置及它们之间的相互影响进行了阐述,同时还以感应等离子体刻蚀技术为对象,对其工作机制、影响要素、主要性能指标等进行了总结,同时还利用该技术制备了“周期”不一致的偏振光栅微阵列。还对聚焦离子束刻蚀系统进行了阐述,对该技术的主要优势、相关参量配置及其影响、具体制备过程等进行了分析,同时还利用该技术制备了“深宽比”不一致的偏振光栅微阵列。在微纳结构偏振性能检测方面,为了更好检测偏振性能,在本次研究中开发了偏振性能检测系统,对不同种类的偏振光栅微阵列展开性能分析,首先对五种不同深宽比结构的偏振光栅的偏振性能做了测试与评估,其次,以周期、占空比等参量为对象,分析它们对偏振光栅结构所带来的影响。同时对该微阵列性能参数“消光比”、“最大偏振透过率”的计算方法进行了总结。在应用层面,本次基于“微纳米”工艺生产的偏振片开发出偏振成像探测系统,并据此得到了人造和天然树叶的偏振特性图像,验证这种偏振片在偏振探测成像方面的优势和可行性,并对其优势原因进行了阐述。最后对这种探测技术的发展潜力进行了概述。
王欢[6]（2020）在《石墨烯在石英衬底上的可控制备及其在太赫兹波段发射与调制特性研究》文中指出石墨烯自2004年被首次机械剥离得到以来,以其独特的零带隙能带结构、高载流子迁移率、线性的能量色散等优异性质,被广泛应用于光调制器、太阳能电池、晶体管、光探测器等领域。在基于石墨烯的光电子器件的应用中,往往需要首先通过刻蚀技术将石墨烯薄膜从金属衬底转移至介电衬底上进行光电应用,因此在该转移过程中就会不可避免的引入杂质、缺陷等因素,降低石墨烯的质量。故而研究者尝试使用直接生长的办法在介电衬底上直接制备石墨烯薄膜。在介电衬底材料中,石英具有宽波段的优良的光学性能,且热膨胀系数低,且已成为基于石墨烯的光电应用中保持高透过率的常用衬底之一,在许多光电器件中被广泛应用,因此研究石墨烯在石英衬底上的可控制备具有重要意义。目前太赫兹（THz）技术在高速光通信、生物医学、时域光谱、化学传感等领域展现出优异的应用前景,但制约太赫兹技术进一步发展的主要因素之一是该波段功能器件的匮乏,因此寻找在太赫兹波段工作的高性能的材料和器件至关重要。由于石墨烯具有高的载流子迁移率,且动量弛豫速率低,同时它的等离子体波也位于太赫兹波段,所以大量的研究表明具有优异光电性质的石墨烯可被用于产生太赫兹波,这也为其在新型太赫兹辐射源领域的研究提供了应用潜力。不仅如此,石墨烯在太赫兹波段的吸收特性遵循Drude电导模型,且具有费米能级可调的性质,因此通过电压调控,全光调控,磁光调控等方式可主动对石墨烯的太赫兹吸收特性进行调制,同时其调制特性还可通过堆叠石墨烯、耦合微腔、与超材料复合等手段进行增强。基于这些研究背景,本文首先研究了石墨烯在石英衬底上的可控制备过程;然后研究了还原氧化石墨烯的太赫兹发射特性,分析了其产生太赫兹辐射的机理;最后完成了基于石墨烯的微米条带及复合金属超材料结构的石墨烯太赫兹电光调制器的制备及其角度依赖特性研究。本文的主要工作和创新性如下:（1）化学气相沉积法在石英衬底上制备石墨烯薄膜。为了避免石墨烯转移过程中引入的杂质及对石墨烯质量的损害,本文采用常压化学气相沉积法利用乙炔（C2H2）为前驱体,在熔融石英衬底上合成了石墨烯薄膜。通过对其进行拉曼光谱、扫描电镜和透射电镜等表征结果分析,研究了生长时间和氢气浓度对其生长质量的影响,成功制备出大面积的AB堆积形式的连续石墨烯薄膜,经生长机理分析,得出了一种表面辅助催化生长机制。同时,通过氢气动力学分析表明,在石墨烯生长过程中,氢气的催化作用与蚀刻作用之间存在一定的竞争效应。前者在氢气分压比小于0.33时占主导地位,而后者在氢气分压更高时占据主导地位。此外,通过组装一种基于石墨烯/石英的光学调制器件,在3.0 V栅极电压下,测量到的伴随波长变化的最大调制深度可达3.4%。本章工作提供了一种直接生长石墨烯的可控的制备方法,为其在光电子器件中的应用提供更好的发展平台和应用前景。该部分内容已经发表在Journal of Physical Chemistry C期刊上（SCI二区）。（2）还原氧化石墨烯薄膜的制备及其太赫兹发射特性研究。首先通过抽滤法在石英衬底上制出不同厚度及不同还原程度的还原氧化石墨烯薄膜。然后利用飞秒激光脉冲激发还原氧化石墨烯薄膜产生太赫兹辐射。实验结果表明,激发产生的THz辐射可通过提高还原程度和降低薄膜厚度的方法进行增强,产生的THz辐射的最大值在0.3 THz附近。进一步的实验结果表明,THz辐射的振幅随激光功率线性增加,这表明还原氧化石墨烯的太赫兹辐射特性是一个二阶非线性过程。考虑到还原氧化石墨烯薄膜的对称性,我们通过理论计算拟合出THz电场分量与泵浦偏振角的依赖关系,拟合结果与实验结果吻合良好,这也验证了还原氧化石墨烯中太赫兹产生的机理是受光子牵引效应控制的。本项工作对不同厚度不同还原程度的还原氧化石墨烯薄膜的太赫兹辐射特性进行了系统的研究,明确其中的THz产生机理,这为基于石墨烯材料的超快太赫兹光子学应用提供研究基础。该部分内容已经发表在Carbon期刊上（SCI一区）。（3）微纳加工制备工艺研究。通过利用电子束曝光、光刻技术、电子束蒸镀、反应离子刻蚀、原子层沉积等技术,实现微纳尺度的器件制作并通过使用扫描电镜、原子力显微镜、拉曼光谱等手段表征所用材料及器件的质量,同时应用Wire-bonding技术,将微纳尺寸的样品与器件的性能测试平台进行结合。（4）基于石墨烯的微米条带结构的及石墨烯复合金属超材料结构的石墨烯太赫兹电光调制特性研究。通过CST仿真软件对超材料的结构进行模拟,确定出加工工艺参数并并成功制作出电光调制器件。通过离子液体掺杂的方式,在外加电压情况下对石墨烯进行掺杂,改变石墨烯费米能级进而改变其在太赫兹波段的吸收性质。其中石墨烯微米条带结构由于电模式耦合在0.60 THz处出现共振吸收,其光调制深度随外加电压增大而增大;而石墨烯复合金属超材料结构由于磁模式耦合在0.64THz处出现共振吸收,其光调制深度伴随入射角的增大明显增强。当入射角为30°且外加栅压为-3V时,在共振处的光调制深度可达～26.5%。这些结果为基于石墨烯超材料在太赫兹波段的角度依赖光调制研究提供了基础。这部分内容正在撰写中。
陈倩[7]（2020）在《磁性薄膜中的自旋动力学研究》文中提出磁动力学过程的研究对基础物理的发展和自旋电子学器件性能的提高都有着重要意义。随着磁性材料结构和有效场分布的变化,磁矩的集体进动表现出多种多样的模式。这些丰富的磁动力学过程反应了磁性材料的磁动力学性质,并可通过多种手段进行调控。本论文系统研究了坡莫合金（permalloy,Py）铁磁连续薄膜及微纳米结构中的磁矩进动的各类模式,以及Nd基非磁材料-坡莫合金磁性异质结和磁性多层膜中磁动力学过程,主要的研究内容概括如下:1.坡莫合金薄膜中的各类自旋进动模式的形成条件和调控方式在观察到Py连续薄膜中垂直膜面的自旋驻波进动模式基础上,我们发现微量稀土（rare earth,RE）掺杂即可显着调控Py100-xREx（RE=Gd、Nd和Tb）薄膜中的静态和动态磁性。其中3 at.%的Nd掺杂即可导致Py-RE的交换系数有近44%的衰减;4 at.%的Tb掺入就能使Py-RE的Gilbert阻尼因子（α）增加至Py本征阻尼的12.5倍。通过设计具有不同尺寸和间距的Py微纳米矩形单元阵列,我们观察到了各类面内自旋驻波进动模式。结合理论拟合和微磁学模拟,我们发现具有不同模式数的面内自旋驻波的边界钉扎系数不同,取决于靠近边界处的磁矩的动态钉扎作用。2.Nd基非磁材料-坡莫合金磁性异质结中的磁动力学通过在Py连续薄膜上覆盖轻稀土Nd基非磁薄膜,我们成功实现对Py动态磁性的调控。在Py/Nd异质结中,Py薄膜的Gilbert阻尼因子随Nd覆盖层厚度的增加而先增加后趋于稳定,最大增量在Py本征阻尼的6倍以上。通过逆自旋霍尔效应测试和在界面插入非磁层Cu,我们证明了Py/Nd异质结中磁阻尼增量主要来自于界面作用。利用这种界面性质,通过在Cu纳米薄膜中掺杂Nd,可同时实现对Py/CuNd异质结界面状态和非磁层自旋轨道耦合的设计,进而有效调控了Py的磁阻尼。3.磁子阀结构中自旋层间传输及其调控通过设计Py/Cu/FeCoTb磁性多层膜结构,我们研究了两磁层的磁化取向对Py动态磁性的影响。结果显示,在两磁层静态交换耦合可以忽略不计的情况下,当相对磁化取向由面内平行状态（P）变为反平行状态（AP）时,层间相互作用和Py的磁阻尼都增大;在AP状态下的Gilbert阻尼因子是其在P状态下时的5倍;表明在AP状态下自旋信号在层间传输过程中受到的损耗更多,自旋弛豫更快。利用时间分辨磁光克尔效应技术,我们研究了磁子间相互作用和界面损耗对自旋阀中磁子传输的影响。通过比较Py/Cu/FeCo和Py/Cu/Py这两种自旋阀结构,我们证明磁子间的相互作用与其本征频率有关,本征频率接近的磁子间相互作用相对较小;通过研究有稀土插入层的Py/Tb/Cu/FeCo/Gd自旋阀结构,我们发现稀土插入层会增加自旋角动量在界面处的损耗,从而间接地减小两铁磁层中磁子的相互作用强度。这项研究对以磁子阀为基础的磁子器件的发展有重要的推动作用。
韩非[8]（2020）在《纳米压印数据库系统设计与其在神经网络参数优化的应用》文中研究说明纳米压印光刻技术是最有前景的纳米加工技术之一,作为下一代半导体光刻技术,具有低成本、高分辨率和高通量的特征,要实现其在纳米光电子学以及生物医学器件的应用,需要克服纳米压印的高缺陷率的问题。但是,由于纳米压印缺乏标准的工艺参数准则,在实际生产过程中,压印参数复杂且相互制约,难以实现图案的低缺陷率。近几十年来,计算机技术的飞速发展使“数据+人工智能”的模式成为材料研究的主流,采用数据科学的方法处理并分析数据正在加快材料研发的速度。基于以上研究背景,本课题旨在构建“纳米压印+大数据”的新型研究模式,构建纳米压印数据库管理系统,结合扫描电子显微镜与Pro-SEM软件对纳米压印后图形进行缺陷检测和分析,并构建以纳米压印材料参数和工艺参数为输入层,缺陷率、图案复制精度为输出层的多层神经网络。通过将纳米压印过程数据化,本研究将首次构建缺陷率与工艺参数、材料特性之间的定量关系,实现一定量级的纳米压印的数据库,从而实现纳米压印复制精度检测和缺陷率预测,为提高纳米压印的图形复制率和大面积图形化打下基础。具体的,本文提供了三种制备紫外压印模板的方法,并对实验所用的制备方法利弊进行了评价。第一种方法,结合光刻、刻蚀、蒸镀等技术制备了不同深宽比的硅模板,该模板涵盖了纳米压印的三种基本图案种类（圆柱、圆孔和光栅）。对于圆柱模板,圆柱平均直径为1400.7 nm,高度分别为1220 nm、2287 nm、3490nm;对于圆孔模板,圆孔平均直径为2104.3 nm,深度分别为1099 nm、2098 nm、2800 nm;对于光栅模板,光栅平均线宽为835.9 nm,高度分别为1219 nm、2087 nm、3011 nm;第二种方法,利用复型技术制备了能透紫外光的UV-PDMS软模板;第三种方法,利用紫外固化技术制备了能透紫外光的Ormo Stamp硬质模板。另外,利用全自动纳米压印设备实现了圆柱、圆孔和光栅的紫外压印实验,并结合扫描电子显微镜和Pro-SEM软件开发了一种低成本的纳米压印参数量测和缺陷检测方法。通过对缺陷种类的分类,提供了一种纳米压印缺陷率的计算方法。本文基于纳米压印实验的需求,利用Dephi 7.0和Microsoft Access数据库建立了一个基于Client/Server架构的纳米压印数据库系统。数据库系统包括了模板参数管理、压印胶参数管理、压印工艺参数管理和系统权限管理4个模块,实现了模板参数、压印胶参数、压印工艺参数的增、删、改、差四个方面的管理功能,以及扫描电镜图像的查询和录入。该系统可以帮助科研机构和工业人员合理选择纳米压印参数,减少试错法带来的时间和资源浪费。本文最后对人工神经网络进行了概述,介绍了三种主要神经网络,包括BP神经网络（Back propagation neural network,BPNN）、广义回归神经网络以及概率神经网络,介绍了神经网络在参数优化方面的应用,按照SI标准单位,对模板参数、材料参数、工艺参数进行了标准化单位规定,同时对每个参数进行了计算机语言的转化,并利用文献中已有的压印参数训练了三层的BP神经网络,均方误差最小约为0.00566,训练曲线的相关系数达0.983,参数拟合效果符合参数优化的需求。
崔成聪[9]（2020）在《有源共振超表面及其发光调控特性研究》文中提出电磁超材料和超表面因其在微波、太赫兹、光波等频段独特而新颖的响应特性,具有非常广泛的应用。其原因在于,相比自然材料,超材料和超表面的电磁响应特性不仅与其构成物质本身的物理化学成分有关,更与单元结构的构造和排布方式有关。通过结构的特殊设计,超材料和超表面几乎可以实现电磁波的振幅、相位、偏振等的任意控制。相比三维结构的超材料,二维结构的超表面集成度更高、制备工艺更简单,因而成为该领域的研究热点。超表面从功能上主要分为梯度超表面和共振超表面两类,以光波频段为例,梯度超表面主要用于对传播光束的波前进行灵活调控,丰富光束的传播形态;共振超表面主要用于对局域光场进行亚波长尺度的共振增强,促进光与物质的相互作用。特别地,将共振超表面与有源发光物质相结合,不仅能够利用局域的场增强提升发光强度、降低激射阈值等,而且能够一定程度上调控光场的辐射特性,例如实现定向出射、远场偏振调控、矢量光束产生等,实现超薄的、多功能化的新型LED、激光器件。本论文主要围绕有源发光材料制备的共振超表面发光、激光器件开展一系列的理论研究和实验探索。基于硅基Ge量子点、GaAs基InAs量子点等有源发光材料,利用介质微纳结构中的米氏共振及其多极子相互作用形成的Fano共振、环形偶极子共振和无极子模式、BIC模式、Kerker效应、阵列效应等,实现高Q值、特定远场辐射的共振超表面设计,并应用于实现相应的发光、激光器件,具体成果总结如下:（1）设计并制备了一种基于非对称超表面中Fano共振的硅基Ge量子点发光器件。从圆盘结构出发,通过引入空气圆孔打破结构的对称性激发其中的Fano共振模式,从而实现了工艺容差度较高的共振超表面设计。Fano共振的实验Q值为1946,在该研究领域处于领先水平。利用Fano共振实现的Ge量子点自发辐射提升与出射方向调控,实现了1472倍的荧光信号增强。同时,共振模场的非对称分布对发光的偏振特性也有一定的调控。通过可控地移动空气圆孔,不同共振模式之间能够实现光谱重叠,展现了进一步调控发光的近场、远场特性的能力。（2）设计并制备了一种在近红外波段同时支持磁环形偶极子共振和电环形偶极子共振的超表面发光器件。从圆盘结构出发,通过在直径方向引入一定宽度的空气缝隙,使得结构在不同偏振光入射下分别激发起强烈的磁环形偶极子和电环形偶极子共振模式。利用环形偶极子这种特殊的电磁振荡形式,实验上实现了Ge量子点荧光的两个量级增强,其原因在于环形偶极子共振更强的光场束缚能力提升了发光强度,与阵列效应带来的准直出射提升了提取与收集效率。另外,缝隙宽度的变化还能一定程度上调控远场辐射的偏振特性,通过在面内对缝隙分布作差异化调控,可能应用于实现特定偏振态出射的LED、激光器件。（3）探索并优化了硅基Ge量子点、GaAs基InAs量子点等有源发光材料制备的共振超表面器件的微纳加工工艺。对硅基嵌入式自组装Ge量子点的MBE工艺进行摸索,生长出发光性能优于国际同行的高密度Ge量子点外延片。基于GaAs基InAs量子点有源发光材料,探索了腐蚀悬空与高温氧化两种工艺,以提高超表面所在的有源层与下方衬底层之间折射率差。探索了制备共振超表面这种要求大范围内的单元结构之间尺寸均一、形貌一致的器件的微纳加工工艺。（4）设计并制备了一种对称破缺激发的BIC模式超表面激光器件。从正方晶格的二维圆孔结构超表面出发,分析了结构的对称特征导致的模式对称属性,阐明了由于对称性失配导致的结构中BIC模式的形成。通过引入微弱的对称性扰动激发准BIC模式,并利用非对称程度进一步调控模式的Q值。基于GaAs基InAs量子点有源材料,利用这种Q值受对称性扰动调控的准BIC模式,实验上实现了连续激光泵浦下受激辐射光束的产生,因而相比相关研究中以纳秒甚至飞秒脉冲激光泵浦的方式,器件性能得以提升。另外,对阵列效应导致的共振Q值变化也进行了实验测试和分析。
朱良秋[10]（2020）在《高品质因子谐振型介质超表面的研究及应用》文中认为超材料凭借优异的光学特性如人造磁性、负折射率等,近十几年来在诸多领域获得广泛关注。不同于自然界传统材料,超材料的光学特性是由构成其结构的人造单元所决定,超材料为研究人员提供了极大的自由度,通过改变结构单元的形状、材料、周期大小或周期数来实现所需要的特性。超表面是三维超材料的二维化,为避免超材料复杂的加工工艺而衍生出来,超表面制备工艺简单,可以灵活调控光场特性,如金属结构单元组成的金属超表面,可以实现对入射光偏振、相位和振幅的调控。随着超表面的研究进入近红外和可见光波段,金属的本征损耗问题日渐凸显变得无法忽略。介质超表面的提出避免了金属超表面的损耗问题,介质超表面结构功能设计的理论基础为米氏散射。根据工作原理不同,介质超表面可以分为两类:一是相位梯度超表面,梯度超表面通过在亚波长尺度引入相位梯度实现对光场的调控,光束偏折特性遵从广义斯涅耳定律;二是谐振型超表面,谐振型超表面利用谐振特性实现光场增强,凭借小腔模体积、高品质因子以及集体相干共振特性,谐振型超表面可以有效增强光与物质相互作用以及抑制辐射损耗。针对金属超表面的损耗问题与提高介质超表面品质因子（Q值）,本论文通过仿真设计与结构优化,为获得高Q值介质超表面开展一系列仿真与实验摸索,成功制备出高Q值谐振型介质超表面器件,并探索高Q值谐振型超表面在传感、增强二维薄膜材料与硅缺陷发光上的应用。具体研究内容如下:（1）提出一种基于氮化硅材料的高Q值超表面结构,详细分析超表面高Q值谐振特性的形成机理以及超表面结构参数对Q值的影响。最终完成超表面样品的制备与测试,得到Q值约16670,透射谐振峰消光比约12 d B的超表面器件。超表面结构单元体积和周期的变化可以调节超表面Q值和谐振波长,为后续实验奠定了基础。（2）基于高Q值介质超表面,利用高Q值超表面的窄线宽谐振特性探测外界折射率变化。当外界折射率变化时,超表面谐振峰位置与消光比会发生改变,对比折射率变化前谐振峰位置与消光比,得出折射率传感品质因子,最终得到超表面的折射率传感品质因子可达367。而且,外界折射率变化时,超表面谐振峰位置与谐振消光比大小会同时变化,具有双变量探测的潜力。该高Q值超表面器件可以应用在传感领域。（3）创新性的将高Q值谐振型超表面与二维薄膜材料结合,提高二维材料发光效率,在玻璃衬底上沉积氮化硅薄膜制备高Q值孔型超表面样品,通过周期调节将超表面谐振峰移至可见光波段。在超表面样品上分别转移MoS2和WSe2薄膜材料,在室温连续光泵浦下,超表面谐振峰处对MoS2和WSe2薄膜的发光增强均超过30倍。该高Q值超表面器件可以应用在薄膜材料发光增强领域。（4）提出一种基于SOI的非对称孔型高Q值超表面结构,原理是通过打破对称性将完美连续域束缚态（BICs）模式转为准BICs模式同时保持高Q值,仿真上Q值可以超过1×108,详细分析了高Q值谐振的产生机理。最终在220 nm的SOI材料上完成超表面样品制备,将非对称孔型超表面谐振峰移至1278 nm处,增强超表面非对称孔刻蚀过程形成的碳-碳对缺陷（G-center）发光,最终对G-center发光峰的发光强度增强40倍,在低功率密度下发光峰出现类似于极低阈值激光器的线宽缩窄和超线性功率依赖特性。该高Q值超表面器件可以有效增强G-center发光,在硅基光源领域有着极大的应用潜力。
二、纳米电子束曝光(英文)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、纳米电子束曝光(英文)（论文提纲范文）
（1）导电岛介电操控ZnO纳米线的紫外传感器制备（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 基于低维氧化锌纳米线材料的紫外传感器 |
| 1.1.1 氧化锌纳米材料的紫外探测机理 |
| 1.1.2 基于一维ZnO纳米线的紫外传感器 |
| 1.1.3 基于零维ZnO纳米颗粒的紫外传感器 |
| 1.2 介电泳纳米对象操控技术 |
| 1.2.1 介电泳操控技术 |
| 1.2.2 基于导电岛微电极系统的介电泳操控技术 |
| 1.3 基于介电泳技术的紫外传感器 |
| 1.4 本论文研究课题的提出 |
| 1.5 本论文的主要研究工作 |
| 第2章 导电岛微电极系统的制备 |
| 2.1 传统光学曝光技术 |
| 2.1.1 传统光学曝光制备平面微电极系统工艺流程 |
| 2.1.2 传统光学曝光制作平面电极的问题 |
| 2.2 电子束曝光技术 |
| 2.2.1 电子束曝光的工艺流程 |
| 2.2.2 电子束曝光的工艺特点 |
| 2.3 导电岛微电极系统的制备方法 |
| 2.3.1 电子束Lift-off制备导电岛微电极系统的工艺流程 |
| 2.3.2 电极制备实验结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 平面电极对的纳米线介电组装研究 |
| 3.1 平面电极对中的交流电动流体力学现象 |
| 3.1.1 介电泳 |
| 3.1.2 交流电热流 |
| 3.1.3 交流电渗流 |
| 3.2 平面电极对中的纳米线介电组装模型建立 |
| 3.3 平面电极对系统中的电场分布 |
| 3.4 低频时纳米线在平面电极对中的介电组装 |
| 3.4.1 低频时在平面电极对系统中纳米线的运动分析 |
| 3.4.2 低频时平面电极对中纳米线的介电泳操控实验结果分析 |
| 3.5 中高频时纳米线在平面电极对中的介电组装 |
| 3.5.1 中高频时在平面电极对系统中纳米线的运动分析 |
| 3.5.2 中高频时平面电极对中纳米线的介电泳操控实验结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 导电岛微电极系统的纳米线介电组装研究 |
| 4.1 导电岛微电极系统中的纳米线介电组装模型的建立 |
| 4.2 导电岛对纳米线介电组装电场的影响 |
| 4.3 低频时纳米线在导电岛微电极系统中的介电组装 |
| 4.3.1 低频时在导电岛微电极系统中纳米线的运动分析 |
| 4.3.2 低频时导电岛微电极系统中纳米线的介电泳操控实验结果分析 |
| 4.4 中高频时纳米线在导电岛微电极系统中的介电组装 |
| 4.4.1 中高频时在导电岛微电极系统中纳米线的运动分析 |
| 4.4.2 中高频时导电岛微电极系统中纳米线的介电泳操控实验结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 纳米线介电操控紫外传感器的性能测试 |
| 5.1 平面电极对系统纳米线紫外传感器的性能分析 |
| 5.2 导电岛电极系统纳米线紫外传感器的性能分析 |
| 5.3 导电岛-纳米线紫外传感器探测机理分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 本论文的创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（2）基于Au-WS2复合超表面的高效率二次谐波微纳功能器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 基于超表面的光场调控 |
| 1.2 二次谐波光场调控器件的研究现状 |
| 1.3 复合超表面器件研究现状 |
| 1.4 论文的主要工作 |
| 2 Au-WS_2复合超表面器件的设计与二次谐波增强 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.2 Au-WS_2复合超表面器件的设计原理 |
| 2.3 Au-WS_2复合超表面器件的制备与表征 |
| 2.4 Au-WS_2复合超表面器件对二次谐波的增强特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 任意阶二次谐波涡旋光束的产生器 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 复合超表面器件的设计与制备 |
| 3.3 二次谐波涡旋光束的产生 |
| 3.4 二次谐波聚焦涡旋光束 |
| 3.5 二次谐波负折射涡旋光束 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 二次谐波全息成像与优化 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 二次谐波全息成像的原理与设计 |
| 4.3 二次谐波全息成像 |
| 4.4 二次谐波全息成像优化 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表论文和专利 |
| 附录2 中英文缩写对照表 |
（3）基于WGM谐振腔的微光机电陀螺仪研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 光栅耦合器研究现状 |
| 1.2.2 WGM谐振腔研究现状 |
| 1.2.3 基于WGM谐振腔的传感器研究现状 |
| 1.3 论文研究内容与主要贡献 |
| 1.3.1 本论文主要的研究内容与组织结构 |
| 1.3.2 本课题的主要贡献 |
| 第二章 MOEMS陀螺仪工作原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 WGM谐振腔耦合机理研究 |
| 2.2.1 WGM谐振腔的谐振条件和模态分析 |
| 2.2.2 WGM谐振腔耦合矩形波导 |
| 2.2.3 WGM谐振腔的性能参数 |
| 2.3 光栅耦合器机理研究 |
| 2.3.1 光栅耦合条件 |
| 2.3.2 入射角对耦合效率的影响 |
| 2.3.3 光栅尺寸对耦合效率的影响 |
| 2.4 MOEMS陀螺仪原理分析 |
| 2.4.1 盘式谐振陀螺仪动力学分析 |
| 2.4.2 谐振子受力与光机耦合关系 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 MOEMS陀螺仪分析与优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 微光学器件仿真优化 |
| 3.2.1 时域有限差分法 |
| 3.2.2 WGM谐振腔耦合模型的优化 |
| 3.2.3 光栅耦合器的优化 |
| 3.3 MOEMS陀螺仪性能指标 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 MOEMS陀螺仪的加工制备 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 整体工艺流程设计 |
| 4.3 加工技术介绍 |
| 4.4 盘式谐振器的加工 |
| 4.5 微光学器件的加工 |
| 4.5.1 光刻胶的选择 |
| 4.5.2 电子束光刻步骤 |
| 4.5.3 光刻与刻蚀工艺优化 |
| 4.5.4 对准方案研究 |
| 4.6 玻璃盖帽加工与键合工艺讨论 |
| 4.6.1 湿法腐蚀预实验 |
| 4.6.2 玻璃盖帽加工 |
| 4.6.3 键合工艺研究 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 测控方案设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 测控方案整体设计 |
| 5.3 PLL频率控制回路 |
| 5.3.1 PLL工作原理 |
| 5.3.2 FPGA实现方法 |
| 5.4 AGC幅值控制回路 |
| 5.4.1 AGC工作原理 |
| 5.4.2 FPGA实现方法 |
| 5.5 盘式谐振陀螺仪性能测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（4）基于石墨烯/Ⅲ-Ⅴ族纳米线肖特基结型光电转换器件的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 纳米线的物理性质 |
| 1.2.1 量子限制效应 |
| 1.2.2 激射性质 |
| 1.2.3 光电导特性 |
| 1.3 石墨烯的物理特性 |
| 1.4 Ⅲ-Ⅴ族纳米线光电器件的研究现状 |
| 1.5 本论文的研究工作 |
| 第二章 纳米线和石墨烯生长技术及器件的制备工艺 |
| 2.1 纳米线的生长方法 |
| 2.2 石墨烯的生长方式 |
| 2.3 纳米线的表征技术 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜 |
| 2.3.2 透射电子显微镜 |
| 2.3.3 聚焦离子束 |
| 2.4 纳米线器件的制备工艺 |
| 2.4.1 光刻工艺 |
| 2.4.2 刻蚀工艺 |
| 2.4.3 沉积工艺 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 InP纳米线/石墨烯肖特基结光电器件研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 InP纳米线的生长过程 |
| 3.3 石墨烯的制备过程 |
| 3.4 InP纳米线/石墨烯肖特基结光电器件的制备过程 |
| 3.5 器件的光电特性测试和分析 |
| 3.5.1 响应度的测试 |
| 3.5.2 肖特基结的分析 |
| 3.5.3 器件响应时间的测试 |
| 3.5.4 结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 InAs纳米线/石墨烯肖特基结光电器件研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 InAs纳米线的生长过程 |
| 4.3 InAs/石墨烯光电器件的制备过程 |
| 4.4 器件的光电特性测试和分析 |
| 4.4.1 正/负偏压下器件的光电特性 |
| 4.4.2 负偏压下的光电特性 |
| 4.4.3 正偏压下的光电特性 |
| 4.5 结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 工作总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
（5）微纳阵列的制备及其偏振检测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究状况 |
| 1.2.1 国内研究状况 |
| 1.2.2 国外研究状况 |
| 1.3 研究背景及意义 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 微纳光栅偏振探测理论基础研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 偏振探测的机理 |
| 2.3 偏振光栅与等效介质理论 |
| 2.3.1 偏振光栅的工作原理 |
| 2.3.2 等效介质理论 |
| 2.4 微纳偏振片的结构设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 偏振光栅微阵列的制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 金属材料的选择 |
| 3.3 偏振光栅微阵列的制备技术概述 |
| 3.3.1 电子束曝光技术概述 |
| 3.3.2 离子束刻蚀技术概述 |
| 3.3.3 激光干涉技术概述 |
| 3.4 电子束制备线栅微阵列 |
| 3.4.1 实验所用电子束系统 |
| 3.4.2 电子束制备线栅微阵列及其优化过程 |
| 3.4.3 刻蚀性能指标及影响因素 |
| 3.5 离子束制备线栅微阵列 |
| 3.5.1 实验所用离子束系统 |
| 3.5.2 离子束制备线栅微阵列及其优化过程 |
| 3.6 激光干涉制备线栅微阵列 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 微纳结构偏振性能检测及分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微偏振片阵列的性能检测 |
| 4.3 微偏振片阵列性能参数分析 |
| 4.4 光栅结构参数对探测特性的影响 |
| 4.4.1 光栅深宽比的影响 |
| 4.4.2 光栅周期的影响 |
| 4.4.3 光栅占空比的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 偏振成像探测系统 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 微偏振片阵列与CCD传感器耦合 |
| 5.3 偏振探测系统的设计与成像特性分析 |
| 5.3.1 偏振探测系统的设计 |
| 5.3.2 偏振成像处理系统 |
| 5.3.3 偏振成像特性分析 |
| 5.4 微纳偏振探测技术的应用前景 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（6）石墨烯在石英衬底上的可控制备及其在太赫兹波段发射与调制特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 石墨烯的结构与性质 |
| 1.2 石墨烯制备的研究现状 |
| 1.3 石墨烯的太赫兹发射特性研究现状 |
| 1.4 石墨烯的太赫兹调制特性研究现状 |
| 1.5 本文选题的目的和意义 |
| 第二章 太赫兹辐射的物理机理和光调制的物理基础 |
| 2.1 太赫兹辐射的物理机理 |
| 2.2 飞秒光激发下的石墨烯非线性光电流效应 |
| 2.3 石墨烯调制太赫兹波的物理机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 常压化学气相沉积法在石英衬底上制备石墨烯薄膜 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验装置 |
| 3.2.2 常压化学气相沉积法制备石墨烯薄膜 |
| 3.2.3 石墨烯的表征方法 |
| 3.3 石墨烯薄膜的生长参数优化 |
| 3.3.1 生长温度的优化 |
| 3.3.2 前驱体浓度的优化 |
| 3.3.3 生长时间的优化 |
| 3.3.4 生长过程中载气比例的优化 |
| 3.3.5 高质量双层石墨烯的制备与表征 |
| 3.4 生长机理分析 |
| 3.4.1 在介电衬底上生长石墨烯的动力学过程分析 |
| 3.4.2 氢气在石墨烯生长中的催化与刻蚀作用 |
| 3.5 直接生长的石墨烯薄膜的光电性能测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 抽滤法在石英衬底上制备还原氧化石墨烯薄膜 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料制备方法 |
| 4.2.1 改良的Hummers法制备氧化石墨烯粉末 |
| 4.2.2 抽滤法制备石墨烯薄膜 |
| 4.3 氧化石墨烯薄膜和还原氧化石墨烯薄膜的表征 |
| 4.3.1 形貌表征 |
| 4.3.2 厚度表征 |
| 4.3.3 组分含量表征 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 还原氧化石墨烯薄膜的太赫兹发射特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 还原氧化石墨烯薄膜的太赫兹发射光谱特性 |
| 5.2.1 太赫兹发射光谱系统 |
| 5.2.2 太赫兹辐射的探测方式 |
| 5.2.3 太赫兹发射光谱测试 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 还原氧化石墨烯薄膜的太赫兹辐射特性与温度及薄厚的关系 |
| 5.3.2 还原氧化石墨烯薄膜的太赫兹辐射特性与泵浦光强的关系 |
| 5.3.3 还原氧化石墨烯薄膜的太赫兹辐射特性与泵浦偏振的关系 |
| 5.3.4 还原氧化石墨烯薄膜的太赫兹辐射特性与样品方位角的关系 |
| 5.4 还原氧化石墨烯薄膜的非线性光电流效应 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 石墨烯-超材料结构在太赫兹波段的设计及仿真 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 超材料的设计分析方法 |
| 6.2.1 时域有限差分法 |
| 6.2.2 有限元法 |
| 6.3 石墨烯超材料的CST仿真模拟结果 |
| 6.3.1 石墨烯微米条带的光调制特性 |
| 6.3.2 石墨烯复合金属超材料结构的光调制特性 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 石墨烯-超材料光调制器的加工制作 |
| 7.1 微纳加工技术 |
| 7.1.1 光刻技术 |
| 7.1.2 电子束曝光技术 |
| 7.1.3 聚焦离子束曝光技术 |
| 7.1.4 其他曝光技术 |
| 7.2 石墨烯-超材料光调制器件的加工流程 |
| 7.3 石墨烯-超材料结构的加工实现方案 |
| 7.3.1 L-Edit设计不同图层的版图结构 |
| 7.3.2 基底处理与标记 |
| 7.3.3 石墨烯层的转移与结构制备 |
| 7.3.4 金属结构层的制备 |
| 7.3.5 金属电极层的制备 |
| 7.4 基于石墨烯-超材料的电光调制器的制作 |
| 7.4.1 固态电解质的制备 |
| 7.4.2 调制器的组装 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 石墨烯-超材料电光调制器的角度依赖调制特性研究 |
| 8.1 太赫兹时域光谱测试系统 |
| 8.2 石墨烯微米条带的电光调制特性 |
| 8.2.1 器件结构及电学响应 |
| 8.2.2 角度依赖电光调制响应特性 |
| 8.3 石墨烯复合金属超材料的角度依赖调制响应 |
| 8.3.1 器件结构及电学响应 |
| 8.3.2 角度依赖电光调制响应特性 |
| 8.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 作者简介 |
（7）磁性薄膜中的自旋动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状和动机 |
| 1.3 基本概念及理论 |
| 1.3.1 自发磁化的交换作用理论 |
| 1.3.2 铁磁薄膜中的能量 |
| 1.3.3 磁化动力学过程 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 基本方法及原理 |
| 2.1 薄膜的制备 |
| 2.1.1 磁控溅射 |
| 2.1.2 电子束蒸发 |
| 2.1.3 微纳加工技术 |
| 2.2 厚度和结构表征 |
| 2.2.1 X射线衍射(X-ray diffraction, XRD) |
| 2.2.2 扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)及X射线能谱仪(energydispersive X-ray detector,EDX) |
| 2.2.3 透射电子显微镜(transmission electron microscope, TEM) |
| 2.3 物性测量 |
| 2.3.1 振动样品磁强计(vibrating sample magnetometer, VSM) |
| 2.3.2 X射线磁圆二色(X-ray magnetic circular dichroism, XMCD) |
| 2.3.3 铁磁共振技术(ferromagnetic resonance, FMR) |
| 2.3.4 时间分辨磁光克尔效应(time-resolved magneto-optical Kerr effect, TRMOKE)测量系统 |
| 2.4 OOMMF微磁学模拟(object oriented micro-magnetic framework,OOMMF) |
| 2.4.1 理论基础 |
| 2.4.2 三维模拟标准子类 |
| 2.4.3 频谱分析 |
| 参考文献 |
| 第三章 坡莫合金薄膜中的非一致自旋进动模式研究 |
| 3.1 坡莫合金连续薄膜中自旋的一致进动 |
| 3.1.1 坡莫合金薄膜样品的制备和表征 |
| 3.1.2 磁矩进动过程的铁磁共振研究 |
| 3.2 稀土掺杂坡莫合金连续膜法向的非一致进动 |
| 3.2.1 沿膜厚方向非一致进动(PSSW)的形成条件 |
| 3.2.2 稀土掺杂对坡莫合金静态磁性的调控 |
| 3.2.3 稀土掺杂坡莫合金中PSSW的研究 |
| 3.2.4 稀土掺杂对坡莫合金磁动力学阻尼因子的调控 |
| 3.3 铁磁微纳米阵列中的自旋进动模式 |
| 3.3.1 铁磁微纳米阵列的制备及其磁动力学探测技术 |
| 3.3.2 铁磁微纳米阵列中的自旋进动模式及其钉扎系数 |
| 3.3.3 微磁学模拟 |
| 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Nd基覆盖层对坡莫合金薄膜自旋弛豫过程的调控 |
| 4.1 Py/Nd异质结中自旋弛豫过程的研究 |
| 4.1.1 样品的制备和表征 |
| 4.1.2 自旋弛豫过程的铁磁共振研究 |
| 4.1.3 非磁层中自旋流的逆自旋霍尔效应检测 |
| 4.1.4 界面Cu插入层对自旋弛豫的影响 |
| 4.2 非磁层Nd掺杂对Py/Cu_(1-x)Nd_x结构中自旋弛豫的调控 |
| 4.2.1 样品的制备和表征 |
| 4.2.2 Nd掺杂浓度对自旋弛豫的影响 |
| 4.2.3 Cu_(1-x)Nd_x厚度对自旋弛豫的影响 |
| 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 磁子阀结构中自旋层间传输及其调控 |
| 5.1 相对磁化取向对磁性多层膜磁动力学过程的影响 |
| 5.1.1 Tb掺杂对FeCo薄膜磁性的调控 |
| 5.1.2 Cu层厚度对层间耦合的调节 |
| 5.1.3 不同面内磁化取向下的动态磁性改变 |
| 5.2 自旋层间传输的超快磁动力学研究 |
| 5.2.1 样品制备和主要测试方法 |
| 5.2.2 Py/Cu/FeCo结构中自旋的层间传输 |
| 5.2.3 Py/Cu/Py结构中自旋的层间传输 |
| 5.2.4 稀土插层对自旋层间传输的影响 |
| 本章小结 |
| 参考文献 |
| 工作总结与展望 |
| 博士期间已发表和待发表的学术论文 |
| 致谢 |
（8）纳米压印数据库系统设计与其在神经网络参数优化的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 本论文主要名词术语的简写 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 纳米压印技术简介 |
| 1.2.1 纳米压印技术原理与工艺 |
| 1.2.2 纳米压印应用 |
| 1.2.3 纳米压印关键技术挑战 |
| 1.3 纳米压印参数测量与缺陷检测研究 |
| 1.3.1 集成电路制造中的缺陷检测与参数测量 |
| 1.3.2 纳米压印缺陷检测和参数量测 |
| 1.4 基于人工神经网络的纳米压印复制精度和缺陷率预测 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 紫外纳米压印模板制备工艺研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 纳米压印模板制备方法简介 |
| 2.3 紫外纳米压印模板材料及工艺选择 |
| 2.4 利用紫外曝光技术制备纳米压印硅模板 |
| 2.4.1 实验仪器 |
| 2.4.2 光刻胶作为刻蚀掩模制备模板工艺研究 |
| 2.4.3 剥离工艺制备硅模板工艺研究 |
| 2.5 利用复型技术制备UV-PDMS模板 |
| 2.6 利用紫外固化技术制备OrmoStamp模板 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 紫外纳米压印实验与参数测量和缺陷检测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 紫外纳米压印技术制作高分子微纳阵列图案 |
| 3.3 紫外纳米压印复制硅模板 |
| 3.3.1 实验设计 |
| 3.3.2 残胶去除工艺研究 |
| 3.3.3 硅衬底的刻蚀工艺研究 |
| 3.4 紫外纳米压印图形质量评价 |
| 3.4.1 纳米压印图形复制精度与线边缘粗糙度研究 |
| 3.4.2 硅模板和压印图案临界线宽的表征 |
| 3.4.3 紫外纳米压印图形缺陷检测研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 纳米压印工艺数据库系统的设计与实现 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数据库的需求分析 |
| 4.3 数据库的性能分析 |
| 4.4 数据库系统功能模块设计 |
| 4.5 数据库概念结构设计 |
| 4.6 数据库逻辑结构设计 |
| 4.7 纳米压印数据库系统功能的实现 |
| 4.7.1 系统登陆模块的实现(Loginform) |
| 4.7.2 系统主窗口设计 |
| 4.7.3 模板参数管理设计 |
| 4.7.4 压印胶参数管理设计 |
| 4.7.5 压印工艺参数管理设计 |
| 4.7.6 系统权限管理模块的实现 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 基于神经网络的纳米压印复制精度与缺陷率预测模型 |
| 5.1 人工神经网络概述 |
| 5.1.1 人工神经网络原理 |
| 5.1.2 人工神经网络的特点 |
| 5.1.3 神经网络分类与算法分类 |
| 5.1.4 BP神经网络 |
| 5.1.5 广义回归神经网络 |
| 5.1.6 概率神经网络 |
| 5.2 神经网络的优化参数应用综述 |
| 5.2.1 纳米加工制造 |
| 5.2.2 注塑成型工艺 |
| 5.2.3 热压印工艺参数优化 |
| 5.3 基于BP神经网络的纳米压印预测模型设计 |
| 5.3.1 样本数据的选取与处理 |
| 5.3.2 文献样本参数的选取与处理 |
| 5.3.3 建模方法设计 |
| 5.3.4 数据分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）有源共振超表面及其发光调控特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 超材料概述 |
| 1.2 超表面发展概况 |
| 1.3 超材料、超表面发光器件 |
| 1.4 本论文的主要研究内容及创新点 |
| 2 介质共振超表面的设计原理 |
| 2.1 介质结构中的米氏共振 |
| 2.2 电磁多极子及其分解 |
| 2.3 多极子相互作用 |
| 2.4 有源共振超表面发光、激光器件 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 数值仿真、微纳工艺与测试表征 |
| 3.1 数值计算仿真 |
| 3.2 微纳工艺简介 |
| 3.3 测试表征方法 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 非对称超表面中Fano共振调控Ge量子点发光 |
| 4.1 非对称微纳结构中的Fano共振 |
| 4.2 非对称Fano共振超表面发光器件的设计与分析 |
| 4.3 器件的微纳工艺制备 |
| 4.4 实验测试与结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 劈裂盘超表面中环形偶极子共振的荧光调控 |
| 5.1 环形偶极子共振及其构造方式 |
| 5.2 硅基劈裂盘超表面中的磁、电环形偶极子共振 |
| 5.3 器件的微纳工艺制备 |
| 5.4 发光调控测试表征 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 基于对称破缺调控Q值的准BIC超表面激光器件 |
| 6.1 连续域束缚态(BIC) |
| 6.2 孔结构超表面中的准BIC模式及其Q值调控 |
| 6.3 准BIC超表面激光器件制备工艺 |
| 6.4 器件测试与分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结和展望 |
| 7.1 研究内容总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
| 附录2 论文中缩略词的含义 |
（10）高品质因子谐振型介质超表面的研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 超材料概述 |
| 1.3 超表面发展概况 |
| 1.4 谐振型介质超表面研究进展 |
| 1.5 本论文的主要研究内容及创新点 |
| 2 介质超表面的理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 米氏谐振 |
| 2.3 法诺谐振 |
| 2.4 连续域束缚态 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 硅基介质超表面的制备与表征 |
| 3.1 器件制备流程 |
| 3.2 介质薄膜沉积 |
| 3.3 电子束曝光 |
| 3.4 硅基干法刻蚀 |
| 3.5 器件参数表征 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 高Q值谐振型介质超表面 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结构设计 |
| 4.3 器件制备与测试 |
| 4.4 高Q值介质超表面的应用 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 二维材料发光增强 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 结构设计 |
| 5.3 器件制备 |
| 5.4 器件测试与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 硅缺陷发光增强 |
| 6.1 研究背景 |
| 6.2 结构设计 |
| 6.3 器件制备与测试系统 |
| 6.4 器件测试 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
| 附录 2 论文中英文缩略词简表 |
四、纳米电子束曝光(英文)（论文参考文献）
- [1]导电岛介电操控ZnO纳米线的紫外传感器制备[D]. 杜山. 长春理工大学, 2021
- [2]基于Au-WS2复合超表面的高效率二次谐波微纳功能器件研究[D]. 赵文超. 华中科技大学, 2020(01)
- [3]基于WGM谐振腔的微光机电陀螺仪研究[D]. 宫旭亮. 东南大学, 2020
- [4]基于石墨烯/Ⅲ-Ⅴ族纳米线肖特基结型光电转换器件的研究[D]. 刘鹏. 北京邮电大学, 2020(05)
- [5]微纳阵列的制备及其偏振检测技术研究[D]. 孙德昌. 长春理工大学, 2020
- [6]石墨烯在石英衬底上的可控制备及其在太赫兹波段发射与调制特性研究[D]. 王欢. 西北大学, 2020(01)
- [7]磁性薄膜中的自旋动力学研究[D]. 陈倩. 东南大学, 2020(02)
- [8]纳米压印数据库系统设计与其在神经网络参数优化的应用[D]. 韩非. 哈尔滨工业大学, 2020
- [9]有源共振超表面及其发光调控特性研究[D]. 崔成聪. 华中科技大学, 2020(01)
- [10]高品质因子谐振型介质超表面的研究及应用[D]. 朱良秋. 华中科技大学, 2020(01)