[發明專利]一種局部集成VO2材料的太赫茲主動調制器及其制備方法

在審

• 申請號: 201910337443.2
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN110048199A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 張彩虹;李花;吳敬波;金飚兵;陳健
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20;H01P7/00;H01P11/00;G03F7/16;G03F7/20;G03F7/30
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔

1.一種局部集成VO₂材料的太赫茲主動調制器，其特征在于，包括Al₂O₃基片，生長在所述Al₂O₃基片上的局部集成VO₂結構的金屬諧振器結構，所述金屬諧振器結構包括多個周期排列的單元結構。

2.根據權利要求1所述一種局部集成VO₂材料的太赫茲主動調制器，其特征在于，所述單元結構中的金屬結構為開口諧振方環，所述VO₂結構集成于開口諧振方環的開口處。

3.根據權利要求1所述一種局部集成VO₂材料的太赫茲主動調制器，其特征在于，所述Al₂O₃基片的厚度為0.5mm。

4.如權利要求1所述一種局部集成VO₂材料的太赫茲主動調制器的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)在Al₂O₃基片上生長VO₂薄膜；(2)旋涂光刻膠AZ1500：在已生長VO₂薄膜的所述Al₂O₃基片上，旋涂光刻膠AZ1500；(3)紫外曝光與顯影：在光刻機上放置涂好光刻膠AZ1500的Al₂O₃基片和掩模板并對準，所述掩膜版的結構為周期結構，曝光完以后接著用正膠顯影液進行顯影，然后進行后烘；(4)使用反應離子刻蝕工藝刻蝕出VO₂結構，丙酮清洗光刻膠AZ1500，酒精去離子水清洗后烘干；(5)旋涂兩層光刻膠LOR10b和AZ1500；重復步驟(3)，此時掩膜版圖形為金結構圖形；(6)濺射金屬膜：使用磁控濺射儀器，在步驟(5)后的Al₂O₃基片上濺射一層金屬，將濺射了一層金屬的Al₂O₃基片剝離去除剩下的光刻膠與所述光刻膠上的一層金屬，然后去除剩余的光刻膠得到周期排列的諧振器結構。

5.根據權利要求4所述局部集成VO₂材料的太赫茲主動調制器的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)和步驟(3)中，在所述Al₂O₃基片上旋涂一層光刻膠AZ1500，預轉速600rpm，穩定轉速4000rpm，預轉速和穩定轉速的時間分別為6秒和40秒，烘烤溫度為90℃，時間為5分鐘，利用光刻機對所述光刻膠AZ1500進行曝光，時間為18秒，曝光完以后用正膠顯影液進行顯影，時間為17秒，然后進行后烘，烘烤溫度為90℃，時間為10分鐘。

6.根據權利要求4所述局部集成VO₂材料的太赫茲主動調制器的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中使用反應離子刻蝕工藝，通過氣體CF4，控制氣流量40sccm，刻蝕時間3min，在所述Al₂O₃基片表面加工出周期性的VO₂結構。

7.根據權利要求4所述局部集成VO₂材料的太赫茲主動調制器的制備方法，其特征在于，所述步驟(5)中，在所述Al₂O₃基片上，先旋涂一層光刻膠LOR10b，預轉速600rpm，穩定轉速4000rpm，預轉速和穩定轉速的時間分別為6秒和40秒，烘烤溫度為150℃，時間為5分鐘，再旋涂第二層光刻膠AZ1500,預轉速600rpm，穩定轉速4000rpm，預轉速和穩定轉速的時間分別為6秒和40秒，烘烤溫度為90℃，時間為5分鐘；利用光刻機對所述光刻膠LOR10b與AZ1500進行曝光，時間為18秒，曝光完以后用正膠顯影液進行顯影，時間為14秒，然后進行后烘，烘烤溫度為90℃，時間為10分鐘。