[發明專利]一種條型超表面結構偏振相關窄帶探測器及其制備與應用

有效

• 申請號: 201710308855.4
• 申請日: 2017-05-04
• 公開（公告）號: CN107170849B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 易飛;郭頌;劉歡;談小超;楊奧;李君宇;蔣順;周侖
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;深圳華中科技大學研究院
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/09
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 許恒恒;李智

1.一種基于膠體量子點的條型超表面結構偏振相關窄帶探測器，其特征在于，包括金背板(1)、正負金電極(2)、膠體量子點(3)、周期性條形結構(4)、硅(5)以及二氧化硅(6)；正負金電極(2)位于金背板(1)兩側且兩者均位于膠體量子點(3)下表面，膠體量子點(3)涂布于周期性條形結構(4)表層，且涂布于硅(5)下表面各個周期性條形結構(4)之間間隔的部分，周期性條形結構(4)并排位于硅(5)下表面，二氧化硅(6)位于硅(5)上表面。

2.根據權利要求1所述的一種基于膠體量子點的條型超表面結構偏振相關窄帶探測器，其特征在于：所述的膠體量子點(3)厚度為100-200nm。

3.根據權利要求1所述的一種基于膠體量子點的條型超表面結構偏振相關窄帶探測器，其特征在于：所述周期性條形結構(4)材質為硅。

4.根據權利要求1所述的一種基于膠體量子點的條型超表面結構偏振相關窄帶探測器，其特征在于：所述周期性條形結構(4)厚度為50-100nm。

5.根據權利要求1所述的一種基于膠體量子點的條型超表面結構偏振相關窄帶探測器，其特征在于：周期性條形結構(4)中每一個條形結構與左右兩邊間隙寬度的一半構成一個單元結構的周期為1100-2500nm。

6.根據權利要求5所述的一種基于膠體量子點的條型超表面結構偏振相關窄帶探測器，其特征在于：周期性條形結構(4)中每一個條形結構寬度與一個單元結構的周期的比例簡稱占空比為0.3-0.8。

7.根據權利要求1所述的一種基于膠體量子點的條型超表面結構偏振相關窄帶探測器，其特征在于：所述硅(5)的厚度為100-200nm。

8.如權利要求1所述的一種基于膠體量子點的條型超表面結構偏振相關窄帶探測器，其特征在于，應用于光纖通信、光學成像、氣體傳感或光譜分析。

9.根據權利要求1-7任一所述的基于膠體量子點的條型超表面結構偏振相關窄帶探測器的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)選取二氧化硅襯底，使用化學氣相沉積設備在上方生長一層硅；

(2)在步驟(1)所得的樣品表面旋涂光刻膠；

(3)將設計好的條型結構版圖通過電子束曝光設備對步驟(2)所得的樣片光刻膠面曝光，形成帶有圖案的光刻膠層；

(4)對步驟(3)所得的曝光后的樣片進行顯影處理，得到周期性條形結構的光刻膠層；

(5)對步驟(4)所得的樣片進行刻蝕工藝，以形成周期性條形結構；

(6)利用顯影液對步驟(5)中刻蝕好的樣品進行去膠處理，得到具周期性條形結構的硅陣列；

(7)對步驟(6)中所得的樣品表面旋涂膠體量子點；

(8)在步驟(7)得到的膠體量子點表面蓋上掩膜版，并通過電子束蒸發設備鍍一層金；

(9)去除掩膜版，得到探測器的電極與金背板，整個探測器制成。

10.如權利要求9所述的一種基于膠體量子點的條型超表面結構偏振相關窄帶探測器的制備方法，其特征在于，通過調整膠體量子點厚度、硅層厚度、周期性條形結構厚度、結構單元周期，每一個條形結構的占空比可實現不同波段的吸收。

11.如權利要求10所述的一種基于膠體量子點的條型超表面結構偏振相關窄帶探測器的制備方法，其特征在于，膠體量子點厚度100nm，硅層厚度100nm，周期性條形結構厚度65nm，單元結構的周期寬度1540nm時，占空比0.5可實現在1550nm處的吸收。

12.如權利要求10所述的一種基于膠體量子點的條型超表面結構偏振相關窄帶探測器的制備方法，其特征在于，膠體量子點厚度100nm，硅層厚度100nm，周期性條形結構厚度50nm，單元結構的周期寬度1100nm時，占空比0.3可實現在1247nm處的吸收。

13.如權利要求10所述的一種基于膠體量子點的條型超表面結構偏振相關窄帶探測器的制備方法，其特征在于，膠體量子點厚度200nm，硅層厚度200nm，周期性條形結構厚度100nm，單元結構的周期寬度2500nm時，占空比0.8，可實現在1949nm處的吸收。