[發明專利]一種仿生蝴蝶磷翅微納結構的制備方法

有效

• 申請號: 202010912879.2
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN111807319B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 高陽;李春勇;舒凱;仇伯倉;柯毛龍;徐化勇;馮歐
• 申請（專利權）人: 江西銘德半導體科技有限公司
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;G02B5/18;G03F7/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 彭琰

1.一種仿生蝴蝶磷翅微納結構的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

提供一襯底；

在所述襯底的上表面刻蝕出第一光柵結構；

在形成有所述第一光柵結構的襯底的上表面外延交替生長Al_XGa_1-XAs薄層和GaAs薄層，以形成外延層；

在所述外延層的上表面刻蝕出第二光柵結構，所述第二光柵結構的光柵周期為所述第一光柵結構的光柵周期的兩倍，且所述第二光柵結構的刻蝕深度等于所述外延層的高度；

對每一所述Al_XGa_1-XAs薄層進行氧化，以將所述Al_XGa_1-XAs薄層轉化成為AL₂O₃薄層；

對每一所述GaAs薄層進行選擇性蝕除，得到所述仿生蝴蝶磷翅微納結構。

2.根據權利要求1所述的仿生蝴蝶磷翅微納結構的制備方法，其特征在于，在所述襯底的上表面刻蝕出第一光柵結構的步驟包括：

在所述襯底上表面旋涂第一光刻膠；

透過第一光刻掩膜板對所述第一光刻膠進行曝光、顯影，以將所述第一光刻掩膜板上的第一光柵圖形轉移到所述第一光刻膠表面，得到第一光刻膠光柵圖形；

以所述第一光刻膠光柵圖形為掩膜對所述襯底進行刻蝕，以將所述第一光刻膠光柵圖形轉移到所述襯底上表面；

去除剩余未被顯影掉的第一光刻膠，以在所述襯底的上表面得到所述第一光柵結構。

3.根據權利要求1所述的仿生蝴蝶磷翅微納結構的制備方法，其特征在于，在所述外延層的上表面刻蝕出第二光柵結構的步驟包括：

在所述外延層上表面旋涂第二光刻膠；

透過第二光刻掩膜板對所述第二光刻膠進行曝光、顯影，以將所述第二光刻掩膜板上的第二光柵圖形轉移到所述第二光刻膠表面，得到第二光刻膠光柵圖形；

以所述第二光刻膠光柵圖形為掩膜對所述外延層進行刻蝕，以將所述第二光刻膠光柵圖形轉移到所述外延層上表面；

去除剩余未被顯影掉的第二光刻膠，以在所述外延層的上表面得到所述第二光柵結構。

4.根據權利要求1-3任一項所述的仿生蝴蝶磷翅微納結構的制備方法，其特征在于，所述第一光柵結構的光柵周期在200nm-10μm之間。

5.根據權利要求1所述的仿生蝴蝶磷翅微納結構的制備方法，其特征在于，所述第一光柵結構的刻蝕深度在80nm-150nm之間。

6.根據權利要求1或5所述的仿生蝴蝶磷翅微納結構的制備方法，其特征在于，所述外延層的最底層為所述GaAs薄層，最頂層為所述Al_XGa_1-XAs薄層。

7.根據權利要求1或5所述的仿生蝴蝶磷翅微納結構的制備方法，其特征在于，所述Al_XGa_1-XAs薄層的層厚等于所述第一光柵結構的刻蝕深度。

8.根據權利要求1所述的仿生蝴蝶磷翅微納結構的制備方法，其特征在于，對每一所述GaAs薄層進行選擇性蝕除的步驟包括：

采用側向濕法腐蝕工藝對每一所述GaAs薄層進行選擇性蝕除，蝕除時相鄰兩個AL₂O₃薄層之間至少存在部分GaAs薄層未蝕除，未蝕除部分用于連接所述相鄰兩個AL₂O₃薄層。

9.根據權利要求8所述的仿生蝴蝶磷翅微納結構的制備方法，其特征在于，對所述GaAs薄層進行腐蝕的液體中包含50%檸檬酸和H₂O₂，其中，50%檸檬酸和H₂O₂的體積比為：50%檸檬酸：H₂O₂=2:1。

10.根據權利要求1所述的仿生蝴蝶磷翅微納結構的制備方法，其特征在于，Al_XGa_1-XAs中的X值在0.8-1之間。