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我們演示了一種使用液體浸沒法清洗納米預制氮化硅光柵上的鈉原子沉積物，而不損壞光柵的方法。成功清洗光柵的可能性取決于其物理參數(shù)和所使用的液體類型，我們提出了關于液體和光柵棒之間的表面張力相互作用的計算，并推導出了能夠經(jīng)受浸泡的最大光柵棒跨。

圖1顯示了表面有鈉沉積物的光柵的原子力顯微鏡(AFM)圖像，以及浸沒在液體后清潔的同一光柵，為了清潔格柵，首先將其放入丙酮中，然后用水沖洗丙酮（水是鈉和氧化鈉的良好溶劑）再次用丙酮沖洗格柵，讓其干燥，這樣格柵暴露在水中，但從未暴露在水-空氣邊界，丙酮用于緩沖光柵，防止其直接浸入水中，因為丙酮的表面張力小于水。

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圖1

用100納米光柵重復該過程，也沒有損壞光柵，盡管原子力顯微鏡圖像顯示沒有可見的損壞，但光柵干燥后可能會留下一層薄膜。為了檢查透射特性仍然完好無損，在掃描電鏡中使用相同程序清洗的100納米周期光柵來觀察衍射，從而證明光柵仍然相干地透射5千電子伏的電子波。

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圖3

雖然這些試驗都很成功，但也有光柵被水浸損壞的例子，如圖3所示，左側(cè)圖像是清潔且未損壞的光柵的掃描電鏡圖像，而右側(cè)圖像是未成功浸入水中的光柵。格柵條聚集在一起，可能是由于干燥液體的表面張力將它們聚集成2至5條的塊狀，為了確定哪些光柵可能在液體中浸泡后仍然存在，我們對光柵清洗過程的機理進行了計算。

另外如果我們使用丙酮作為我們的第一個也是最后一個浸沒液體，我們可以預期一個100納米周期光柵的棒長為1.4微米或更短，如果我們使用200納米周期光柵，丙酮和水的最大曲線峰值分別為3.2微米和2.4微米。圖1中的光柵是一個200 納米周期的光柵，條紋跨度約為3微米，剛好低于丙酮的極限；而在圖3中，左邊的100 納米周期光柵的棒跨度約為1.3微米，也剛好低于丙酮的極限，右邊的光柵被水破壞了，是一個200 納米周期的光柵，它的條形跨度為2.5微米，略高對于水的極限。

所以在未來，看看是否可以從光柵上清除其他原子將是令人會感興趣的，例如，鋁可以通過水和堿液的溶液去除，所以暴露在鋁原子下的光柵也可以用類似的方式清洗，由于堿液干燥后會有結(jié)晶殘留物，因此液體置換技術對清洗至關重要。另外一個值得關注的問題是鋁-堿液反應產(chǎn)生的氣泡會對清洗過程產(chǎn)生什么影響。目前，這項技術對于鈉和其他元素或化合物是可行的，這些元素或化合物會被水或丙酮清除。

在一定的指導下，獨立式氮化硅光柵可以通過浸入水中來去除鈉，光柵的幾何特性和液體的表面張力影響成功的可能性，對于支撐結(jié)構(gòu)而言，周期越長的光柵，以及那些在納米周期條之間開口率非常高或非常低的光柵，被表面張力損壞的可能性越大，通過使用一種技術來替換表面張力逐漸變大的流體，然后顛倒程序，可以避免柵條之間的高表面張力液體使柵條變干。這種技術增加了支撐結(jié)構(gòu)桿的最大允許跨度。