李晉遠走到實驗臺前面,把自己的筆記型電腦連上了多媒體螢幕,打開了提前準備好的彙報檔案。
“各位老師,下面由我來彙報一下這批初代樣品的製備過程,主要是奈米壓印超表面天線陣列的工藝細節和我們在製備過程中碰到的一些問題。”
他點開第一張工藝流程圖,是一張從模板設計到母版光刻到壓印成型的全鏈條示意,圖上標註了每一步的關鍵引數和控制精度。
“首先是電子束光刻母版,我們用的是航天科工的JBX-6300FS,一百千伏加速電壓,束流控制在五百皮安,寫場拼接精度做到了正負三奈米。
但是這個生產過程中還是有一個問題,那就是天線單元的鋸齒形拐角處,電子束的鄰近效應校正量比預期大了零點三個奈米,導致第一塊母版的拐角曲率半徑偏大了五個奈米。”
他翻到下一頁,是一組原子力顯微鏡的掃描對比圖,修正前後的拐角形貌並排展示,差別肉眼可見。
“後來我們調整了鄰近效應劑量模型,把高斯點擴充套件函式的二階修正項加進去,重寫了一塊母版,拐角的曲率半徑就控制到了三奈米以內,形貌保真度得到了顯著提升。
母版總面積是二十毫米乘二十毫米,整版超表面天線單元數量超過四萬個,每個單元的幾何尺寸偏差都控制在正負兩奈米以內。”
“接下來是奈米壓印,壓印膠用的是我們吳淞光電自己配方的一款低收縮率紫外固化膠,收縮率大概在千分之零點八,比市面上主流產品低了一個數量級。
壓印壓力控制在了零點三兆帕,脫模溫度三十五度,脫模角度三度。
第一批壓印樣品的缺陷密度偏高,主要是氣泡夾雜,後來在壓印膠塗布之前加了一道真空脫泡工序,缺陷密度就降到了每平方釐米零點三個以下。”
……
李晉遠的彙報條理清晰,每一組資料都精確到了小數點後一位,每一項工藝流程的最佳化都配上了前後對比的微觀表徵影像,整個團隊聽了都很認真,偶爾有人在筆記本上記幾筆。
肖宿安靜地聽著,雙手交叉擱在桌上,目光落在螢幕上那些工藝引數上,從頭到尾都沒有打斷。
直到李晉遠翻到最後一頁,把天線陣列和介質基底複合之後的整體效能測試資料展示出來的時候,肖宿才微微皺了一下眉。
螢幕上顯示的是橢偏儀測出的折射率曲線和分光光度計測出的反射率曲線,在垂直入射條件下,目標頻段的反射率被壓制到了負四十分貝以下。
但是在入射角超過三十度的時候,長波端的反射率會翹起來,翹起幅度大約在兩到三個分貝。
“李老師,”肖宿開口了,他的聲音不大,但整間實驗室瞬間安靜了下來,“斜入射條件下長波端反射率翹起來,你們排查過原因嗎?”
李晉遠點頭,顯然這個問題他已經想過了:
“我們初步判斷是超表面天線單元和柔性介質基底之間的熱膨脹係數不匹配導致的。
奈米壓印是在三十五度下完成的,樣品冷卻到室溫之後,介質基底收縮率比天線單元的金屬層大了萬分之一點五,導致天線單元之間的實際間距和設計值產生了偏差,這個偏差在垂直入射下對相位匹配的影響不大,但是斜入射的時候就會表現出頻譜漂移。”
肖宿聽完,手指在桌面上輕輕敲了一下,問道:“基底材料現在用的是什麼?”
“聚醯亞胺,Kapton HN系列,厚度二十五微米。”
“熱膨脹係數是多少?”
“面內方向,大概在百萬分之二十每度。”
李晉遠回答得很乾脆,這些引數他早就已經爛熟於心了。
肖宿聽完,沒有立刻說話。
他把目光從螢幕上收回來,微微垂著眼睫,像是在腦子裡快速過了一遍什麼東西。
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