[发明专利]基于相变材料晶化前后透过率差的超分辨光学成像方法

摘要

一种基于相变材料晶化前后透过率变化的超分辨光学成像方法，利用Ge2Sb2Te5薄膜材料的可擦重写和相变特性，使可逆变换的同时，在光斑聚焦处形成中心透过率高，边缘透过率低的状态，通过状态形成前后光斑的差分，获得一个重复可逆并且小于衍射极限的扫描光斑信号，进而可以实现超分辨远场光学成像。

主权项

1.一种基于相变材料晶化前后透过率变化的超分辨光学成像方法，其特征在于该方法包括以下步骤：a)在盖玻片上用磁控溅射的方法依次镀上Si薄膜材料、相变薄膜材料和ZnS‑SiO2薄膜材料，所述的相变薄膜材料为Ge2Sb2Te5；所述的Si薄膜材料的厚度在50nm到100nm之间，所述的ZnS‑SiO2薄膜材料的厚度在10nm到20nm之间；所述的Ge2Sb2Te5薄膜材料的厚度在30nm‑70nm；b)将所述的盖玻片放入真空退火炉中进行晶化处理，退火温度为200℃；c)将所述的盖玻片镀有薄膜材料的一面紧贴在待测样品的表面；d)将所述的盖玻片和待测样品一起放置在透射式扫描激光共聚焦系统的成像样品移动台上；e)所述的透射式扫描激光共聚焦系统对所述的待测样品逐点扫描，在每一个扫描点上，首先采用第一光束照射，记录此时透过信号的光强；再用第二光束照射，使聚集光斑照射的中心区域由晶态转变为非晶态；接着用第三光束照射同一区域，此时记录透过信号的光强；之后再用第四光束使之前非晶化的部分转变回晶化状态；所述的透射式扫描激光共聚焦系统的入射激光波长为405nm，所述的第一光束和第三光束的能量密度为1mJ/cm2‑10mJ/cm，脉宽为1μs‑10μs。所述的第二光束的能量密度为33‑50mJ/cm2，脉宽为30ps‑100ps，所述的第四光束的能量密度为24‑26mJ/cm2，脉宽为30ps‑1ns；f)最后将在第三光束照射下记录的透射信号与第一光束照射下记录的透射信号进行差分，获得远小于系统衍射极限的差分光斑信号，再根据扫描时不同点上的差分光斑信号，组合形成超分辨图像。