와이어 격자 편광자는 주기적으로 배열된 금속 와이어로 구성되며, 이들 사이의 피치(pitch)는 편광이 발생하는 파장 범위를 결정하는 핵심 매개변수이다. 본 연구에서는 언더컷(undercut) 보조 리소그래피(under-cut-assisted lithography) 전략을 도입하고 추가로 발전시켜, 선폭 1 μm의 고도로 균일한 금속 그레이팅을 성공적으로 제작하였다. 그레이팅 구조의 리프트오프(lift-off) 과정에서 발생할 수 있는 문제를 근본적으로 제거하기 위해, 포토레지스트(photoresist) 아래층에서 의도적으로 언더컷이 형성되도록 제어된 습식 식각 단계를 제안하였다. 이를 통해 금속의 등각성(순응) 측벽(sidewall) 증착이 방지되어, 매우 균일한 서브 마이크로미터(sub-micrometer) 스케일의 패턴 구현이 가능해졌다. 제안된 방법은 다양한 금속(예: Au 및 Ti)과 기판(예: quartz 및 Si)에 걸쳐 적용 가능함을 보여주었으며, 이는 그 견고성과 확장성을 강조한다. 또한 제작된 금속 그레이팅은 적외선(IR) 영역(>10 μm)에서 편광 특성을 나타내어, IR 편광자로서의 잠재적 응용 가능성을 시사하였다. 특정 온셋(onset) 파장을 넘어서서는 평행 및 수직 적층 방향 사이에서 투과도 프로파일의 뚜렷한 차이가 관찰되었고, 이는 금속 그레이팅의 편광 특성을 확인해 주었다. 그레이팅 피치와 편광 온셋 파장 간에는 광학 이론과 일치하는 명확한 선형 상관관계가 관찰되었다. 더 나아가, 비금속 그레이팅에서는 이러한 효과가 관찰되지 않아, 편광이 금속 와이어에서의 자유전하 응답(free-electron response)에서 기인함이 확인되었다. 언더컷 보조 리소그래피를 통해 제작된 주기적으로 구조화된 SiO 2 프레임워크 내부에서의 균일한 금속 패터닝은 다양한 응용 분야를 위한 실용적이고 견고한 경로를 제공할 것이다.
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