發(fā)布時(shí)間：2023-11-21 20:11

　　軟X射線平焦場(chǎng)光譜儀具有消像差、平焦場(chǎng)、結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于同步輻射、強(qiáng)激光等領(lǐng)域。軟X射線變間距光柵是平焦場(chǎng)光譜儀的核心元件。隨著各種科學(xué)裝置的性能提升,對(duì)高質(zhì)量軟X射線變間距光柵(如:高中心線密度、高線密度空間分布精度以及低雜散光)的需求越來(lái)越緊迫。常規(guī)的光柵制作方法:機(jī)械刻劃和全息光刻在制備軟X射線變間距光柵中各有利弊,又各具特色。針對(duì)高質(zhì)量變間距光柵的迫切需求,結(jié)合傳統(tǒng)制作方法的優(yōu)勢(shì),以及目前迅速發(fā)展的電子束光刻技術(shù),本文提出一種利用電子束光刻方法制備的位相掩模(簡(jiǎn)稱(chēng)位相掩模)進(jìn)行全息光刻(簡(jiǎn)稱(chēng)近場(chǎng)全息)的軟X射線變間距光柵制備方法,以克服常規(guī)方法的問(wèn)題、滿足制備高精度變間距光柵的急需。本文系統(tǒng)研究了近場(chǎng)全息法制作軟X射線變間距光柵的關(guān)鍵問(wèn)題,主要成果包括以下幾方面:1、設(shè)計(jì)了用于0.3-0.6nm波段的中心線密度為3600 lines/mm的光譜儀用軟X射線平焦場(chǎng)光柵;優(yōu)化設(shè)計(jì)近場(chǎng)全息制作變間距光柵的曝光光路參數(shù),設(shè)計(jì)了近場(chǎng)全息用位相掩模;分析確定了近場(chǎng)全息中主要誤差因素,提出了用不同近場(chǎng)全息曝光參數(shù)反向匹配來(lái)降低包括電子束光刻在內(nèi)的制作誤差。最后提出用近場(chǎng)全息法翻制位...

【文章頁(yè)數(shù)】：108 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 軟X射線平焦場(chǎng)光柵光譜儀
        1.2.1 概述
        1.2.2 軟X射線平焦場(chǎng)光譜儀的應(yīng)用
    1.3 軟X射線變間距光柵的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 軟X射線變間距光柵的設(shè)計(jì)
        1.3.2 變間距光柵的研制
    1.4 選題意義與論文構(gòu)成
第二章 利用近場(chǎng)全息方法制備軟X射線變間距光柵的相關(guān)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 軟X射線變間距光柵設(shè)計(jì)
        2.2.1 軟X射線變間距光柵線密度分布設(shè)計(jì)
        2.2.2 軟X射線變間距光柵槽形參數(shù)設(shè)計(jì)
        2.2.3 小結(jié)
    2.3 近場(chǎng)全息用熔石英掩模的設(shè)計(jì)
        2.3.1 熔石英掩模線密度分布設(shè)計(jì)
        2.3.2 熔石英槽形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.4 電子束光刻與近場(chǎng)全息的誤差分析及補(bǔ)償方法
        2.4.1 電子束光刻制備熔石英掩模的誤差分析
        2.4.2 近場(chǎng)全息誤差分析
        2.4.3 電子束光刻-近場(chǎng)全息過(guò)程誤差補(bǔ)償
    2.5 掩模翻制
    2.6 本章小結(jié)
第三章 動(dòng)態(tài)近場(chǎng)全息曝光方法研究
    3.1 引言
    3.2 動(dòng)態(tài)曝光原理
        3.2.1 動(dòng)態(tài)曝光實(shí)驗(yàn)裝置
        3.2.2 動(dòng)態(tài)曝光抑制位相掩模拼接誤差圖形的基本原理
        3.2.3 莫爾條紋監(jiān)控動(dòng)態(tài)曝光原理及精度分析
    3.3 光刻膠光柵的表征結(jié)果
        3.3.1 光刻膠光柵隨機(jī)缺陷抑制
        3.3.2 光刻膠光柵拼接誤差抑制
        3.3.3 光刻膠光柵遠(yuǎn)場(chǎng)衍射圖
    3.4 本章小結(jié)
第四章 近場(chǎng)全息制作的軟X射線變間距光柵
    4.1 引言
    4.2 近場(chǎng)全息制作軟X射線變間距光柵實(shí)驗(yàn)
    4.3 光柵參數(shù)設(shè)計(jì)
    4.4 鍍金軟X射線光柵形貌分析
        4.4.1 基于原子力顯微鏡圖的光柵邊界提取
        4.4.2 線條邊沿粗糙度計(jì)算
        4.4.3 動(dòng)態(tài)樣品與靜態(tài)樣品的LER對(duì)比分析
    4.5 鍍金軟X射線變間距光柵制作
    4.6 同步輻射測(cè)試
        4.6.1 光柵衍射效率
        4.6.2 光柵錐角衍射峰
        4.6.3 雜散光
        4.6.4 高次諧波
    4.7 本章小結(jié)
第五章 寬光束測(cè)試變間距光柵線密度分布
    5.1 前言
    5.2 測(cè)試系統(tǒng)
    5.3 測(cè)試誤差分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    5.4 適用范圍
    5.5 軟X射線變間距光柵線密度測(cè)試及成像模擬
        5.5.1 成像特性理論模擬
        5.5.2 光柵線密度分布測(cè)試
        5.5.3 調(diào)整光譜儀參數(shù)補(bǔ)償近場(chǎng)全息光柵制作誤差
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 論文展望
參考文獻(xiàn)
附錄A
    程序功能說(shuō)明
    Extractcode.m
    LERcode.m
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果



本文編號(hào)：3865898