中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所高密度光存儲實驗室魏勁松研究小組日前首次利用硫系薄膜實現(xiàn)高分辨率的灰度圖形光刻，該研究小組在干福熹院士和吳誼群研究員的帶領(lǐng)下長期從事非線性超分辨納米光學(xué)與光子學(xué)研究以及微納結(jié)構(gòu)光刻構(gòu)造與應(yīng)用開發(fā)。

　　該項研究首次發(fā)現(xiàn)利用激光直寫在硫系薄膜形成表面浮雕結(jié)構(gòu)，通過精確控制激光脈沖能量可以得到不同高度和尺寸的浮雕結(jié)構(gòu)，不同高度和尺寸的浮雕結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同的反射（透射）光譜，利用該效應(yīng)形成灰度光刻，并成功在Sb2Te3薄膜上刻寫出連續(xù)調(diào)灰度圖像。

　　Simon Pleasants博士評論指出：“硫系薄膜作為相變材料在光存儲，半導(dǎo)體存儲中具有廣泛的應(yīng)用，這些應(yīng)用基于硫系薄膜的非晶態(tài)和晶態(tài)所具有的不同光學(xué)特性和電學(xué)特性?，F(xiàn)在，利用硫系薄膜的液態(tài)、氣態(tài)、晶態(tài)和非晶態(tài)四種狀態(tài)，演示了使用硫系相變薄膜作為灰度光刻材料制備灰度圖形。”

　　該研究通過激光直寫硫系相變材料形成表面浮雕結(jié)構(gòu)，為復(fù)雜灰度圖案的制備提供了新的解決辦法，這與當(dāng)前的曝光成像技術(shù)、電子束光刻、聚焦離子束光刻技術(shù)不同，是一種新穎簡單又低成本的制造工藝。凸起的浮雕結(jié)構(gòu)展示的光學(xué)性能在高分辨率的微納圖像存儲，微藝術(shù)品加工和灰度掩膜制備等許多方面有潛在的應(yīng)用價值。

　　該項研究得到了國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院科研裝備研制計劃和上海市科委基礎(chǔ)研究重點計劃的支持。