最近,西湖大学仇旻教授团队与浙江大学甘智华教授团队成功将Gifford-McMahon制冷机集成到冰刻系统中,替代了传统的液氮杜瓦设计。这一创新使得样品台的最低温度达到了19.14 K,成功将冰刻系统的工作温度扩展至液氢温区。
在冰刻系统中,温度是一个关键参数,直接影响前驱体的选择和质量。传统的制冷系统采用液氮制冷,其理论最低温度为77 K,仍无法满足某些前驱体的结冰要求,如二氧化碳。而在全新的制冷系统中,研究团队成功使用二氧化碳作为前驱体进行实验,完成了后续的金属镀膜和剥离操作,从而实现了微纳米结构的精密加工。此外,研究团队还设计并集成了包括气隙隔振系统在内的多个部件,显著减少了制冷机运行时引入的机械振动,最终使得振动幅值控制在约30 nm以内。
该研究成果已发表在期刊IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement上,题为Liquid Hydrogen Temperature Cryostage for Ice-Assisted Electron-Beam Lithography,第一作者为仇旻教授团队博士研究生郑睿。
文章链接:https://ieeexplore.ieee.org/document/10739984