6月4日，中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所信息功能材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在《自然-通訊》雜志上在線發(fā)表了題為《采用反向外延技術(shù)實(shí)現(xiàn)晶圓級亞50nm周期的光柵器件制備》（Realization of wafer-scale nanogratings with sub-50 nm period through vacancy epitaxy）的研究成果，該研究提出了一種制備大面積超高線密度光柵的技術(shù)方法，并實(shí)現(xiàn)了晶圓級大面積光柵器件制備。 

　　超高分辨率光柵元件的研制是同步輻射光源發(fā)展更高精度譜學(xué)技術(shù)的關(guān)鍵之一。光柵器件的能量分辨率主要取決于光柵的線密度和衍射級次，線密度越大，能量分辨率越高。而傳統(tǒng)的納米加工方法通常只能制備小于5000線/毫米的光柵結(jié)構(gòu)。低線密度的光柵元件已成為同步輻射光束線能量分辨率提升的瓶頸。上海微系統(tǒng)所研究員歐欣致力于發(fā)展“萬能離子刀”異質(zhì)集成與微納制備技術(shù)，在國際上率先提出了基于低能離子輻照空位自組裝的反向外延物理模型和方法（Ou et.al. Physical Review Letters 2013)，可實(shí)現(xiàn)在單晶半導(dǎo)體表面形成反映晶格對稱性的高密度納米結(jié)構(gòu)陣列（Ou et.al. Nanoscale 2015）。相對于傳統(tǒng)的光刻技術(shù)和電子束曝光技術(shù)，反向外延技術(shù)具有低成本、一步成型、無需模板、大面積制備等優(yōu)勢。該論文中，為提高光柵器件的衍射效率，歐欣與同濟(jì)大學(xué)博士黃秋實(shí)和教授王占山合作，將超高線密度光柵結(jié)構(gòu)與多層膜結(jié)構(gòu)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了在87.5 eV光子能量條件下，衍射效率達(dá)到11%，能量分辨率測算達(dá)到已報(bào)道最高值88000。該技術(shù)已經(jīng)獲得三項(xiàng)中國發(fā)明專利和一項(xiàng)德國專利的授權(quán)，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。 

　　該論文中，黃秋實(shí)和博士生賈棋為共同第一作者，歐欣為唯一通訊作者，該研究得到國家自然科學(xué)基金聯(lián)合基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年科學(xué)基金的支持。 

　　論文鏈接 

　　超高線密度多層膜光柵截面圖、Mo和Si交替的多層膜結(jié)構(gòu) 

　　同步輻射測算超高線密光柵分光性能示意圖