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作者:林荣辉，沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)
这些透镜被称为超构透镜。它们可以批量制造，即可以像计算机芯片一样在同一片晶圆上同时制造数百个超构透镜。几何形状很薄，包括衬底在内只有几百微米(有效区域只有几微米厚)。虽然这种镜头可能不适用于大型设备，如巨型望远镜，但它在小型便携式设备，如VR显示器，手机摄像头和内窥镜等方面显示出巨大的潜力。
在传统的透镜中，材料的厚度被用来控制光的相位。然而，在超构透镜中，相位是由一系列亚波长结构控制的。阵列中的每个元素都像微型天线一样，对入射光进行相移;由于元素之间的间距小于
工作波长时，这种图案表面对入射光表现为具有连续相位图案的连续表面。它提供了通用的波前整形功能，因为我们实际上是一个像素一个像素地设计波前。
控制局部相位的一种机制是利用Pancharatnam-Berry (P-B)相位。当圆偏振光穿过各向异性鳍状纳米结构时，可以产生这样的相位。P-B相与每个元件的旋转角度成线性比例。这是一个非常强劲的现象。即使是制造过程中的缺陷(如形状缺陷和纳米结构的高度)也不会影响它，只要旋转角度保持不变。通过设计每个元件的旋转角度，从而控制光的传播。
SEM图像显示了一个具有抛物线相位轮廓的聚焦透镜，这就是为什么当我们看图像时，会有样品由不同高度的环组成的光学错觉。
旋转:在超构透镜应用中产生Pancharatnam-Berry相的纳米鳍结构的旋转。超构透镜图案是用电子束光刻技术写在GaN脱模层上的。万博电脑网页版登录该图案的最小特征尺寸为200nm，最小距离为100nm。然后通过剥离工艺沉积一层镍金属作为蚀刻掩模。最后，采用ICP/RIE刻蚀工艺制备了高纵横比纳米鳍片。结合了使用Ar的物理蚀刻和使用Cl的化学蚀刻2等离子体提高了刻蚀速率。对配方进行了优化，以获得最大的长宽比和完美的垂直侧壁。
该样品由蓝宝石衬底上的氮化镓纳米鳍组成。首先，利用电子束光刻技术在晶圆上刻印图案。然后在晶圆上沉积一层Ni，然后进行剥离过程。最后在晶圆上留下一层Ni硬掩膜。虽然这是非常薄的，但它受到了起飞过程的有效性的限制。
这部分最具挑战性的过程是蚀刻高纵横比纳米鳍。每个纳米鳍的宽度约为200 nm，高度约为~1.5um，最窄的间隙为几十nm。我们使用牛津仪器Plas狗万正网地址maLab System 100来实现这一目标。蚀刻是在Ar等离子体和Cl气体混合物中进行的2/ BCl3.该方法结合了Ar等离子体的物理刻蚀和Cl的化学刻蚀2/ BCl3.．为了获得最高的刻蚀选择性和垂直侧壁，需要调整RF功率、ICP功率、Cl等刻蚀参数2/ BCl3.比率和压强。
这里有两个主要因素在起作用，一方面，我们想要更多的化学蚀刻来实现更高的选择性，因为金属掩膜相对较薄。另一方面，我们需要更多的物理蚀刻来获得垂直的侧壁。实际的配方在这两个过程之间取得了平衡。最终，通过优化我们的配方，我们能够在Ni和GaN之间达到约30的选择性，并且具有良好的侧壁质量。
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