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《长春理工大学》 2016年
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X射线梯形反射式单级衍射光栅制作技术研究

施百龄  
【摘要】:普通光栅是一种多级衍射元件,存在高次谐波污染问题,作为单色仪使用时,其高次衍射会叠加在一级衍射上,形成高次衍射干扰。为避免单色仪使用过程中高次衍射对单色性能影响,结合现有工艺加工水平与实际应用水平,对一种厚体硅X射线梯形反射式单级光栅结构进行研究,并确定了光栅结构基本参数。采用大面积快速电子束直写光刻工艺,利用Sal601光刻胶,曝光束流为30nA,加速电压100KV,克服场拼接误差影响,曝光效率提高10倍以上;ICP等离子体刻蚀经过参数优化,成功制作陡直侧壁薄硅光栅栅线结构;采用低温金-金扩散键合工艺,在键合前预先采用O2+Ar+H2等离子体活化技术,键合温度260℃,压力3.9MPa,在较低的温度与较小的外加压力条件下,实现了薄硅光栅图形和较厚体硅衬底的低温金-金键合;最后通过超声波显微技术(SAM)对低温键合样品的质量进行了检测。采用同步辐射光光源,对2000 lp/mm梯形反射式单级衍射光栅在X射线波段不同波长与掠入射角条件下进行了测试,与2000 lp/mm的普通黑白反射光栅进行了对比,从得到的测试结果看,所研制的梯形反射式单级衍射光栅的衍射峰更陡峭,更细,零级衍射光强更强,并且有着更低的背景噪声,而且信噪比高。大部分能量集中在零级,二级衍射低于零级四个数量级左右,约零级衍射光强0.05%,对比明显,色散性能明显优于普通反射光栅,达到应用的标准。
【学位授予单位】:长春理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TN25;O436.1

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