초록
엄밀한 결합파 해석(rigorous coupled-wave analysis)을 이용하여 2차원 및 3차원의 주기적인 구조 제작을 위한 2차원 이진위상 회절격자를 설계 및 분석하였다. 이 회절격자는 근접장 홀로그래피를 위한 위상 마스크로서 수직 입사하는 빛에 대하여 여거 개의 회절파들을 발생하고 이들은 공간상에 주기적인 간섭무늬를 형성한다. 입사파의 편광상태, 파장, 표면 양각형태, 요철 깊이와 duty cycle을 바꿈으로써 회절된 빛들을 조절할 수 있는데 2차원 구조의 경우 0차 회절효율이 최소가 되고 1차회절효율이 최대가 될 때 최적의 결과를 보인다. 한편 0차 회절효율이 상당한 크기를 가지거나 심지어 다른 차수의 회절효율보다 높을 때 마이크로 미터 이하의 미세구조를 갖는 tetragonal-body-centered 구조와 hexagonal 구조의 포토닉 결정을 제작 할 수 있는 다양한 형태의 3차원 공간 간섭무늬가 형성된다.
Two-dimensional binary-phase diffraction gratings which can be employed to fabricate two- and three-dimensional periodic structures are designed and analyzed using rigorous coupled-wave analysis. These gratings serve as phase-masks which generate several diffracted waves from a normally incident beam and thus can produce a periodic interference pattern in space via nearfield holography. The properties of the diffracted beams can be controlled by varying the polarization and wavelength of the incident beam, surface-profile, groove depth and duty cycle of the mask. For the two-dimensional structure, optimum results can be obtained when the diffraction efficiency of the zero-order beam is minimized while that of the first-order maximized. On the other hand, when the diffraction efficiency of the zero-order is appreciable or even greater than other orders, we can obtain a variety of three-dimensional interference patterns which may be used to fabricate photonic crystals of tetragonal-body-centered and hexagonal structures in a submicron scale. scale.
