[發(fā)明專利]電驅(qū)動(dòng)光學(xué)天線光源及其制作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010021762.5
• 申請(qǐng)日: 2020-01-09
• 公開（公告）號(hào): CN111293196A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張順平;唐繼博;胡華天;何小波;徐紅星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L33/00
• 分類號(hào): H01L33/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

1.一種電驅(qū)動(dòng)光學(xué)天線光源，其特征在于，包括基底、至少兩個(gè)金屬電極、兩個(gè)硅波導(dǎo)和納米尺度的光學(xué)天線，金屬電極和所述兩個(gè)硅波導(dǎo)均設(shè)置在基底的表面，兩個(gè)硅波導(dǎo)分別與兩個(gè)金屬電極連接且兩個(gè)硅波導(dǎo)之間形成一個(gè)溝槽；光學(xué)天線位于所述溝槽內(nèi)與兩個(gè)硅波導(dǎo)接觸，光學(xué)天線包括金屬納米顆粒以及均勻覆蓋在其外表面的一層絕緣介質(zhì)層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電驅(qū)動(dòng)光學(xué)天線光源，其特征在于，金屬電極分別與所述外接電路的高壓端和低壓端連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電驅(qū)動(dòng)光學(xué)天線光源，其特征在于，光學(xué)天線由表面包覆有均勻分布的絕緣介質(zhì)層的金屬納米顆粒組成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電驅(qū)動(dòng)光學(xué)天線光源，其特征在于，絕緣介質(zhì)層的厚度不超過5納米。

5.一種電驅(qū)動(dòng)光學(xué)天線光源的制作方法，其特征在于，該方法包括以下步驟，

步驟一，去除絕緣層上硅表面的自然氧化層；

步驟二，在基底表面懸涂紫外光刻膠作為掩膜層，通過紫外曝光在器件硅層表面定義出電極區(qū)域，在電極區(qū)域內(nèi)沉積金屬，沉積完成后，去除紫外光刻膠以及光刻膠表面的金屬層；

步驟三，在已經(jīng)制作完成電極的SOI基底上懸涂電子束光刻膠，通過電子束曝光在未被電極覆蓋的區(qū)域內(nèi)定義出硅波導(dǎo)所在的區(qū)域；

步驟四，利用反應(yīng)離子束刻蝕對(duì)未被金屬電極以及金屬鉻保護(hù)的器件硅層進(jìn)行刻蝕，將器件硅層內(nèi)未被保護(hù)的區(qū)域完全刻蝕；

步驟五，利用鉻腐蝕液將硅波導(dǎo)上方的鉻層去除；

步驟六，硅波導(dǎo)與光學(xué)天線之間的絕緣層的構(gòu)建，利用自組裝的單分子層作為絕緣層；

步驟七，為光源提供驅(qū)動(dòng)電壓，電壓驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體內(nèi)部電子隧穿通過絕緣層，實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬光學(xué)天線的激發(fā)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電驅(qū)動(dòng)光學(xué)天線光源的制作方法，其特征在于，所述步驟六中，通過向包含有分散的金納米顆粒的溶劑中添加含有1-十一烷硫醇分子的溶液，攪拌后獲得表面被單分子層均勻覆蓋的金納米顆粒。