[發(fā)明專利]松樹(shù)狀金屬納米光柵的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710289458.7
• 申請(qǐng)日: 2017-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108802879B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱振東;李群慶;范守善
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司
• 主分類號(hào): G02B5/18
• 分類號(hào): G02B5/18;B82Y30/00;B82Y40/00
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• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種松樹(shù)狀金屬納米光柵的制備方法，包括以下步驟：

提供一基底；

在所述基底的表面設(shè)置一第一金屬層，在所述第一金屬層遠(yuǎn)離基底的表面設(shè)置一隔離層，在所述隔離層遠(yuǎn)離第一金屬層的表面設(shè)置一第二金屬層；

在所述第二金屬層遠(yuǎn)離隔離層的表面設(shè)置一圖案化的第一掩模層，所述圖案化的第一掩模層包括一本體以及由本體定義的多個(gè)平行且間隔設(shè)置開(kāi)口；以及

同時(shí)干法刻蝕圖案化的第一掩模層和第二金屬層，得到多個(gè)三棱柱結(jié)構(gòu)；

以多個(gè)三棱柱結(jié)構(gòu)為掩模干法刻蝕所述隔離層，得到多個(gè)第二長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)；

以多個(gè)三棱柱和第二長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)為掩模干法刻蝕所述第一金屬層，得到多個(gè)第一長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)；所述三棱柱結(jié)構(gòu)的底面與第二長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)的上表面完全重合，所述三棱柱結(jié)構(gòu)的寬度大于第一長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)的寬度。

2.如權(quán)利要求1所述的松樹(shù)狀金屬納米光柵的制備方法，其特征在于，所述第一金屬層的厚度為20納米～500納米，所述隔離層的厚度為5納米～100納米，所述第二金屬層的厚度為40納米～800納米；所述第一金屬層和第二金屬層的材料為金、銀、銅和鋁中的一種或多種，所述隔離層的材料為Cr、Ta、Ta₂O₅、TiO₂、Si、SiO₂中的一種或多種。

3.如權(quán)利要求1所述的松樹(shù)狀金屬納米光柵的制備方法，其特征在于，所述干法刻蝕圖案化的第一掩模層和第二金屬層的刻蝕氣體為物理性刻蝕氣體和反應(yīng)性刻蝕氣體的混合氣體，所述物理性刻蝕氣體的體積流量為20sccm～300sccm，所述反應(yīng)性刻蝕氣體的體積流量為2sccm～20sccm，刻蝕系統(tǒng)的壓強(qiáng)為16Pa～180Pa，刻蝕系統(tǒng)的功率為11W～420W，刻蝕時(shí)間為5sec～3min。

4.如權(quán)利要求1所述的松樹(shù)狀金屬納米光柵的制備方法，其特征在于，所述刻蝕隔離層的刻蝕氣體為O₂和Cl₂的混合氣體，所述O₂的體積流量為3sccm～35sccm，Cl₂的體積流量為6sccm～200sccm，系統(tǒng)的氣壓為8Pa～150Pa，刻蝕系統(tǒng)的功率是5W～210W，刻蝕時(shí)間為5sec～1min。

5.如權(quán)利要求1所述的松樹(shù)狀金屬納米光柵的制備方法，其特征在于，所述刻蝕第一金屬層的刻蝕氣體為O₂、Cl₂和Ar的混合氣體，其中所述Cl₂的體積流量為1sccm～240sccm，所述O₂的體積流量為1sccm～260sccm，所述Ar的體積流量為50sccm～500sccm，刻蝕系統(tǒng)的壓強(qiáng)為16帕，刻蝕系統(tǒng)的功率為20W～300W，刻蝕時(shí)間為5min～50min。

6.如權(quán)利要求1所述的松樹(shù)狀金屬納米光柵的制備方法，其特征在于，所述圖案化的第一掩模層中的多個(gè)開(kāi)口以直線、折線或曲線的形式并排延伸，所述開(kāi)口的寬度為40納米～450納米。

7.如權(quán)利要求1所述的松樹(shù)狀金屬納米光柵的制備方法，其特征在于，所述得到多個(gè)第一長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)之后，進(jìn)一步在所述三棱柱結(jié)構(gòu)的表面沉積一第三金屬層。

8.一種松樹(shù)狀金屬納米光柵的制備方法，包括以下步驟：

提供一基底；

在所述基底的表面設(shè)置一第一金屬層，在所述第一金屬層遠(yuǎn)離基底的表面設(shè)置一第二金屬層，所述第一金屬層和第二金屬層的材料不同；

在所述第二金屬層遠(yuǎn)離第一金屬層的表面設(shè)置一圖案化的第一掩模層，所述圖案化的第一掩模層包括包括一本體以及由本體定義的多個(gè)平行且間隔設(shè)置開(kāi)口；以及

同時(shí)干法刻蝕圖案化的第一掩模層和第二金屬層，得到多個(gè)三棱柱結(jié)構(gòu)；

以多個(gè)三棱柱為掩模干法刻蝕所述第一金屬層，得到多個(gè)長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)；所述三棱柱結(jié)構(gòu)地面的寬度大于長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)上表面的寬度。

9.如權(quán)利要求8所述的松樹(shù)狀金屬納米光柵的制備方法，其特征在于，所述第一金屬層和第二金屬層的材料為金、銀、銅和鋁中的一種或多種。