[發(fā)明專利]一種實(shí)現(xiàn)高性能結(jié)構(gòu)色的單晶硅超表面及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011151927.7
• 申請(qǐng)日: 2020-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN112346151A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖淑敏;楊文宏;宋清海;蔡定平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）;香港理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B1/00
• 分類號(hào): G02B1/00;G02B5/00
• 代理公司: 深圳市添源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44451
• 代理人: 黎健任

1.一種實(shí)現(xiàn)高性能結(jié)構(gòu)色的單晶硅超表面，其特征在于：包括氧化鋁基底和位于所述氧化鋁基底上的單晶硅超表面，所述氧化鋁基底和單晶硅超表面由折射率匹配層封裝。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)高性能結(jié)構(gòu)色的單晶硅超表面，其特征在于：所述折射率匹配層為二甲基亞砜溶液封裝層或聚甲基丙烯酸甲酯封裝層。

3.一種實(shí)現(xiàn)高性能結(jié)構(gòu)色的單晶硅超表面的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、按照電子束光刻流程，在單晶硅薄膜上旋涂光刻膠；

S2、烘膠；

S3、用電子束光刻機(jī)進(jìn)行曝光，將預(yù)先編寫好的超表面圖案轉(zhuǎn)移在光刻膠上，經(jīng)過(guò)顯影后，光刻膠上具有超表面反結(jié)構(gòu)圖案；

S4、采用電子束蒸鍍技術(shù)做掩模；

S5、對(duì)樣品進(jìn)行剝離，得到超表面；

S6、用反應(yīng)離子束刻蝕法對(duì)樣品進(jìn)行刻蝕。

S7、用化學(xué)反應(yīng)試劑去除剩余保護(hù)掩模，得到實(shí)現(xiàn)高性能結(jié)構(gòu)色的單晶硅超表面。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的實(shí)現(xiàn)高性能結(jié)構(gòu)色的單晶硅超表面的制備方法，其特征在于：在步驟S1中，在單晶硅薄膜上旋涂聚甲基丙烯酸甲酯，轉(zhuǎn)速8000r/s，維持60s。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的實(shí)現(xiàn)高性能結(jié)構(gòu)色的單晶硅超表面的制備方法，其特征在于：在步驟S2中，在180℃環(huán)境下，烘膠1小時(shí)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)現(xiàn)高性能結(jié)構(gòu)色的單晶硅超表面的制備方法，其特征在于：在步驟S3中，經(jīng)過(guò)聚甲基丙烯酸甲酯專用顯影液顯影60s后，光刻膠上具有超表面反結(jié)構(gòu)圖案。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的實(shí)現(xiàn)高性能結(jié)構(gòu)色的單晶硅超表面的制備方法，其特征在于：在步驟S4中，采用電子束蒸鍍技術(shù)鍍鉻做掩模。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的實(shí)現(xiàn)高性能結(jié)構(gòu)色的單晶硅超表面的制備方法，其特征在于：在步驟S4中，鍍膜時(shí)，電子束蒸鍍機(jī)腔內(nèi)處于高度真空狀態(tài)，真空度保持在5E-7Torr，鍍膜速率為當(dāng)厚度達(dá)到25nm時(shí)停止鍍膜。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的實(shí)現(xiàn)高性能結(jié)構(gòu)色的單晶硅超表面的制備方法，其特征在于：在步驟S5中，剝離結(jié)束后得到由鉻組成的超表面。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的實(shí)現(xiàn)高性能結(jié)構(gòu)色的單晶硅超表面的制備方法，其特征在于：在步驟S7中，用去鉻液去除殘余的掩模，在去鉻液中浸泡10分鐘，得到實(shí)現(xiàn)高性能結(jié)構(gòu)色的單晶硅超表面。