Imaging shape and strain in nanoscale engineered semiconductors for photonics by coherent x-ray diffraction
Imaging shape and strain in nanoscale engineered semiconductors for photonics by coherent x-ray diffraction
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通过相干 X 射线衍射对光子学纳米级工程半导体的形状和应变进行成像
DOI：
10.1038/s43246-020-0021-6
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发表时间：
2020
影响因子：
7.8
通讯作者：
Berenguer F
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Berenguer F
相干x射线衍射成像是一种以纳米分辨率提取材料三维电子密度图和应变图的无损技术。它已被广泛应用于材料中，并且在功能器件中对埋藏纳米结构成像具有重要潜力。在这里，我们表明相干x射线衍射成像能够为基于光刻的纳米加工工艺带来新的理解，用于设计半导体GaAs1-yNyon a GaAs衬底的光学特性。该技术允许我们测试工艺可靠性和制造的图案质量。我们证明了规则和尖锐的几何结构可以在几微米尺度上产生，并且即使对于高应变的亚微观物体，应变分布也是均匀的。这种非破坏性的研究将不可能使用传统的显微镜技术。我们的研究结果为纳米光子学和量子技术应用中以纳米精度定制发射器的光学特性铺平了道路。
Coherent x-ray diffractive imaging is a nondestructive technique that extracts three-dimensional electron density and strain maps from materials with nanometer resolution. It has been utilized for materials in a range of applications, and has significant potential for imaging buried nanostructures in functional devices. Here, we show that coherent x-ray diffractive imaging is able to bring new understanding to a lithography-based nanofabrication process for engineering the optical properties of semiconducting GaAs1-yNyon a GaAs substrate. This technique allows us to test the process reliability and the manufactured patterns quality. We demonstrate that regular and sharp geometrical structures can be produced on a few-micron scale, and that the strain distribution is uniform even for highly strained sub-microscopic objects. This nondestructive study would not be possible using conventional microscopy techniques. Our results pave the way for tailoring the optical properties of emitters with nanometric precision for nanophotonics and quantum technology applications.
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