|量子光刻,和3D全息光刻有什么区别?
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如果成功 , 大抵也是一项诺奖级的研究我最近聊过两次全息光刻 , 也提到过干涉光刻技术 , 有许多朋友问量子光刻怎么样了?量子光刻 , 这个概念是1999年由美国路易斯安娜州立大学的Jonathan Dowling(乔纳森·道林)和他的同事提出的 , 它是利用纠缠光子形成的干涉条纹来突破衍射极限 。 因此 , 量子光刻 , 更准确一点地说 , 可以叫做“量子干涉光刻” , 所以其局限性和我昨天提到的“干涉光刻”是类似的 。 只是量子光刻 , 可以突破光学波长对光刻分辨率的限制 。 原理上量子光刻的分辨率是由纠缠光子数N决定的 , 其等于经典瑞利极限/N 。
早在2000年 , 美国马里兰大学的Boto设计了由自发参数下转换 (SPDC) 产生的“纠缠”光子对在巧合计数实验中在瑞利极限的一半处产生双缝干涉图案 。 2004年 , 物理学家则验证了双光子纠缠的量子光刻的物理机制 。 Dowling博士在1988年获得科罗拉多大学数学物理博士学位后 , 一直从事量子物理研究 , 可惜已于2020年去逝 。 我看到Dowling教授和中国科研机构也有往来和合作 , 在多个国内单位任特聘教授 。 近年来 , 量子光刻并没有获得太多的关注 。 我想最主要的原因 , 一是目前EUV光刻的巨大发展 , 已经大大延迟摩尔定律;二是目前发展起来的EUV干涉光刻 , 也已经达到8nm的应用水平 。
因此从技术角度而言 , 目前的干涉光刻瓶颈已经不在于传统光学极限 , 而更多地在于光源的提升、配套光刻材料的优化 。 从产业角度来看 , 目前DUV干涉光刻已经批量产业化 , EUV干涉光刻产业化也已经成型 , 在大量的半导体、光学技术领域都将打开市场 。 而8nm EUV干涉光刻对应于成熟的8nm产业应用的爆发可能还需要3-5年 。 我想 , 未来几年 , EUV干涉光刻依然会发展到更高的水平 。
【|量子光刻,和3D全息光刻有什么区别?】而量子光刻短期内可能还无法达到基本的可应用的范畴--没有了强大的产业背景需求 , 短期内可能不太有太多的突破 。 相反 , 3D全息光刻 , 则因为俄罗斯科学家的努力 , 已经在实验上得到了证明 , 并且由于其不依赖于复杂的光学设备、光学制造 , 更多的是依赖于光学的数学处理和计算来实现物理功能 , 并且具有较低的成本、更高的鲁棒性 , 我相信其量产是大势所趋 。
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