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Pattern formation on silicon by laser-initiated liquid-assisted colloidal lithography

机译：激光引发的液体辅助胶体光刻在硅上形成图案

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We report sub-diffraction limited patterning of Si substrate surfaces by laser-initiated liquid-assisted colloidal lithography. The technique involves exposing a two-dimensional lattice of transparent colloidal particles spin coated on the substrate of interest (here Si) immersed in a liquid (e.g. methanol, acetone, carbon tetrachloride, toluene) to a single picosecond pulse of ultraviolet laser radiation. Surface patterns formed using colloidal particles with different radii in the range 195 nm <= R <= 1.5 mu m and liquids with differing indices of refraction (n(liquid)) are demonstrated, the detailed topographies of which are sensitively dependent upon whether the index of refraction of the colloidal particle (n(colloid)) is greater or smaller than n(liquid) (i.e. upon whether the incident light converges or diverges upon interaction with the particle). The spatial intensity modulation formed by diffraction of the single laser pulse by the colloidal particles is imprinted into the Si substrate.
机译：我们通过激光引发的液体辅助胶体光刻技术报道了硅衬底表面的亚衍射极限图案。该技术涉及将旋涂在浸没在液体（例如甲醇，丙酮，四氯化碳，甲苯）中的目标基材（此处为Si）上的透明胶体颗粒的二维晶格暴露于紫外激光辐射的单个皮秒脉冲。演示了使用在195 nm <= R <= 1.5μm范围内具有不同半径的胶体粒子和具有不同折射率的液体（n（液体））形成的表面图案，其详细形貌敏感地取决于该折射率是否胶体粒子（n（胶体））的折射系数大于或小于n（液体）（即入射光在与粒子相互作用时会聚还是发散）。通过胶体粒子对单个激光脉冲的衍射而形成的空间强度调制被压印到Si基板中。

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