[發明專利]一種具有介質?金屬近場耦合結構的表面等離激元電致激發源及其制作方法

有效

• 申請號: 201410559595.4
• 申請日: 2014-10-20
• 公開（公告）號: CN104269472B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 李敬;孟祥敏
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/06;H01L33/14
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司11257
• 代理人: 張文祎

1.一種具有介質-金屬近場耦合結構的表面等離激元電致激發源，其特征在于：包括襯底、半導體量子阱外延層、金屬層和耦合輸出結構；所述半導體量子阱外延層負載在襯底表面；所述半導體量子阱外延層為GaAs基材料，量子阱層與金屬層的距離為30-40nm，金屬層的厚度為80-100nm；或者所述半導體量子阱外延層為InP基材料，量子阱層與金屬層的距離為40-60nm，金屬層的厚度為90-120nm；所述金屬層負載在半導體量子阱外延層表面，所述耦合輸出結構位于金屬層中。

2.根據權利要求1所述的一種具有介質-金屬近場耦合結構的表面等離激元電致激發源，其特征在于：所述半導體量子阱外延層包括量子阱結構層和p型歐姆接觸層；所述量子阱結構層負載在襯底表面，所述p型歐姆接觸層位于量子阱結構層與金屬層之間。

3.根據權利要求2所述的一種具有介質-金屬近場耦合結構的表面等離激元電致激發源，其特征在于：所述量子阱結構層包括壘層、量子阱層和壘層；所述量子阱層位于兩壘層之間。

4.根據權利要求1所述的一種具有介質-金屬近場耦合結構的表面等離激元電致激發源，其特征在于：所述耦合輸出結構為光柵或孔洞陣列。

5.如權利要求1所述的一種具有介質-金屬近場耦合結構的表面等離激元電致激發源的制作方法，其特征在于，包括如下步驟：

在襯底上生長半導體量子阱外延層；

在所生長的半導體量子阱外延層上刻蝕出器件單元；

在所刻蝕出的器件單元上沉積金屬層；

在所沉積的金屬層中制備耦合輸出結構。

6.根據權利要求5所述的一種具有介質-金屬近場耦合結構的表面等離激元電致激發源的制作方法，其特征在于：所述器件單元的刻蝕方式為先在襯底上光刻出圖案，再濕法腐蝕或干法刻蝕外延層，直到襯底，得到器件單元。

7.根據權利要求5所述的一種具有介質-金屬近場耦合結構的表面等離激元電致激發源的制作方法，其特征在于：所述耦合輸出結構的制備方法為離子束刻蝕金屬層。

8.根據權利要求5所述的一種具有介質-金屬近場耦合結構的表面等離激元電致激發源的制作方法，其特征在于：所述耦合輸出結構的制備方法為電子束曝光出結構圖案、離子束刻蝕得到耦合輸出結構，或為聚焦離子束直接刻蝕得到耦合輸出結構。