亚稳态惰性气体的原子光学实验研究

亚稳态原子光学研究的主要目的是实现和改善亚稳态原子束型原子光刻。原子光刻是用原子束代替激光，利用原子质波波长极短的特点，降低衍射极限，使刻印成像精度大大提高的一项全新技术。本课题执行期间建成了原子刻印真空系统，研制了亚稳态惰性气体原子束源，并实现了国内首次亚稳惰气型原子光刻，刻印条纹精度达1微米以下（由掩膜精度所限）。从理论上研究了六极磁透镜和驻波光场透镜对原子束聚焦成像的特性，定量分析了各类像差的大小，指出了减小像差的途径。为解决人为在样的原子刻印难题，提出了原子束磁透镜聚焦微缩的创新方案。这些工作为继续改进亚稳态原子光刻技术，使其最终用于纳米级微电子器件制作打下了初步基础。