硬X射线衍射原件的超高深宽比、高分辨的纳米制造

(a)金属辅助化学腐蚀的一般工艺流程示意图。(a1)晶片旋涂光刻胶；(a2) 光刻胶包裹、显影；
(a3)电子书蒸发钛、金薄膜，并且图形化；(a4)样品和腐蚀剂混合、冷却；(a5)随着腐蚀的进行，
金属掩膜随着腐蚀剂下降，形成沟状结构的硅基底。垂直定向刻蚀通过掩膜的图案、厚度以及刻
蚀溶剂的温度来控制。(b) 通过垂直定向刻蚀产生的波带片的扫描电子显微镜(SEM)图像，标尺5 μm。
(c) 波带片的横断面视图。最外层区域的宽度为100纳米，标尺2 μm。

(a)深度蚀刻的波带片的扫描电镜图像，包含机械断裂的部分来显示截面。标尺10 μm。
(b)横截面，标尺500纳米。(c)横断面图像表现出很深的、垂直刻蚀结构。标尺2 μm。
插图的标尺1μm。深宽比为 1:3，宽度为51纳米。

虽然衍射光学在纳米软X射线成像中扮演了主要角色，但是高分辨率、高效的硬X射线衍射光学则在很大程度上是不可用的，正是在这个领域有许多科学性、技术性和生物医学的应用存在。这是由于制备超高深宽比、高分辨率的致密纳米结构长期以来的技术挑战造成的。研究人员Chieh Chang 和Anne Sakdinawat首次报告了通过垂直定向的金属辅助化学刻蚀来制备硅基超高深宽比、高分辨率的致密纳米结构的重大进展。这种结构有很光滑的侧壁，可以图形化任意形状，不限于线性或圆形。这里关注的应用主要是高效、高分辨率的衍射光学X射线波带片的制造，包括线性、圆形和螺旋形。但是这种方法具有广泛的应用，包括热电材料，电池阳极和传感器等。