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【2h】

Large-scale fabrication of nanopatterned sapphire substrates by annealing of patterned Al thin films by soft UV-nanoimprint lithography

机译：通过软紫外-纳米压印光刻技术对图案化的Al薄膜进行退火处理大规模制造纳米图案化的蓝宝石衬底

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Large-scale nanopatterned sapphire substrates were fabricated by annealing of patterned Al thin films. Patterned Al thin films were obtained by soft UV-nanoimprint lithography and reactive ion etching. The soft mold with 550-nm-wide lines separated by 250-nm space was composed of the toluene-diluted polydimethylsiloxane (PDMS) layer supported by the soft PDMS. Patterned Al thin films were subsequently subjected to dual-stage annealing due to the melting temperature of Al thin films (660°C). The first comprised a low-temperature oxidation anneal at 450°C for 24 h. This was followed by a high-temperature annealing in the range of 1,000°C and 1,200°C for 1 h to induce growth of the underlying sapphire single crystal to consume the oxide layer. The SEM results indicate that the patterns were retained on sapphire substrates after high-temperature annealing at less than 1,200°C. Finally, large-scale nanopatterned sapphire substrates were successfully fabricated by annealing of patterned Al thin films for 24 h at 450°C and 1 h at 1,000°C by soft UV-nanoimprint lithography.
机译：通过对图案化的Al薄膜进行退火来制造大规模的纳米图案化的蓝宝石衬底。通过软UV-纳米压印光刻和反应性离子蚀刻获得图案化的Al薄膜。 550纳米宽的线与250纳米间距隔开的软模具由软PDMS支撑的甲苯稀释的聚二甲基硅氧烷（PDMS）层组成。随后，由于Al薄膜的熔化温度（660℃），使图案化的Al薄膜经受双阶段退火。首先是在450°C下进行24小时的低温氧化退火。然后在1000°C和1200°C的温度范围内进行1h的高温退火，以诱导下层蓝宝石单晶的生长以消耗氧化层。 SEM结果表明，在低于1200℃的高温退火后，图案保留在蓝宝石衬底上。最后，通过图案化的Al薄膜在450°C退火24小时，在1,000°C退火1小时，通过软紫外-纳米压印光刻技术成功制造了大型纳米图案蓝宝石衬底。

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