Projection photolithography using an extreme-ultraviolet light source is the core technology that has enabled patterning on the scale of a few nanometers that is required for modern electronic chips. However, this high-end system is neither affordable nor needed for photonics where critical feature sizes are of 100s of nanometers (or of submicron). Although electron-beam lithography can provide a means for photonic device fabrication, it suffers from extremely low throughput. Therefore, a lithographic technique for submicron pattern generation at high throughput and low cost is in high demand. This group recently showed that maskless digital photolithography (MDPL), a convenient and versatile photolithographic technique that requires no photomask, could potentially address this demand by demonstrating photonic crystal (PhC) patterns with submicron periodicity and associated PhC band-edge lasers. In this paper, we report the fabrication of a PhC L3 cavity laser, which contains irregular air holes in terms of their positions and sizes, using the MDPL technique. Successful generation of such an aperiodic and nontrivial submicron pattern requires thorough understanding and scrupulous manipulation on light diffraction. Our achievements should provide the concrete foundation upon which compact, versatile, convenient, speedy, and economical lithographic tools for arbitrary submicron pattern generation can be developed.

中文翻译：

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使用无掩模数字光刻制造的光子晶体 L3 腔激光器

使用极紫外光源的投影光刻技术是实现现代电子芯片所需的几纳米级图案化的核心技术。然而，对于关键特征尺寸为 100 纳米（或亚微米）的光子学来说，这种高端系统既负担不起，也不需要。尽管电子束光刻可以提供一种制造光子器件的方法，但它的吞吐量极低。因此，高产量和低成本的亚微米图案生成光刻技术的需求量很大。该小组最近展示了无掩模数字光刻 (MDPL)，一种方便且通用的光刻技术，不需要光掩模，可以通过展示具有亚微米周期性的光子晶体 (PhC) 图案和相关的 PhC 带边激光器来潜在地解决这一需求。在本文中，我们报告了使用 MDPL 技术制造的 PhC L3 腔激光器，该激光器在位置和尺寸方面包含不规则的气孔。成功生成这种非周期性和非平凡的亚微米图案需要对光衍射有透彻的理解和谨慎的操作。我们的成就应该为开发用于任意亚微米图案生成的紧凑、多功能、方便、快速和经济的光刻工具奠定坚实的基础。使用 MDPL 技术，其中包含位置和大小不规则的气孔。成功生成这种非周期性和非平凡的亚微米图案需要对光衍射有透彻的理解和谨慎的操作。我们的成就应该为开发用于任意亚微米图案生成的紧凑、多功能、方便、快速和经济的光刻工具奠定坚实的基础。使用 MDPL 技术，其中包含位置和大小不规则的气孔。成功生成这种非周期性和非平凡的亚微米图案需要对光衍射有透彻的理解和谨慎的操作。我们的成就应该为开发用于任意亚微米图案生成的紧凑、多功能、方便、快速和经济的光刻工具奠定坚实的基础。