[發明專利]一種基于金屬微納天線的面內各向異性極化激元器件及其制備方法和激發方法

有效

• 申請號: 202110418768.0
• 申請日: 2021-04-19
• 公開（公告）號: CN113363709B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 陳煥君;蔣菁遙;鄭澤波;鄧少芝
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/38;G02B5/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳娟

1.一種基于金屬微納天線的面內各向異性極化激元器件，其特征在于，包括面內各向異性極化激元材料薄膜和疊設于面內各向異性極化激元材料薄膜上的金屬微納天線結構；所述金屬微納天線結構由等離極化激元材料制成；

所述基于金屬微納天線的面內各向異性極化激元器件的制備方法，包括如下步驟：

S1：在襯底上沉積面內各向異性極化激元材料薄膜；

S2：在面內各向異性極化激元材料薄膜上旋涂聚甲基丙烯酸甲酯PMMA溶液，固化，曝光，然后用顯影液去除曝光區域的聚甲基丙烯酸甲酯；

S3：在聚甲基丙烯酸甲酯上鍍等離極化激元材料薄膜?；

S4：去除未曝光區域的聚甲基丙烯酸甲酯PMMA及其上的等離極化激元材料薄膜形成金屬微納天線結構，即得所述基于金屬微納天線的面內各向異性極化激元器件；

所述曝光區域寬300nm，長度分別為2?.0μm、2?.6μm、3?.2μm、3?.8μm、4?.4μm、5?.0μm。

2.根據權利要求1所述基于金屬微納天線的面內各向異性極化激元器件，其特征在于，所述面內各向異性極化激元材料為等離極化激元材料、聲子極化激元材料或激子極化激元材料中的一種。

3.?根據權利要求2所述基于金屬微納天線的面內各向異性極化激元器件，其特征在于，所述等離極化激元材料為WTe_2?或黑磷；

所述聲子極化激元材料為a-MoO₃或a-V₂O₅；

所述激子極化激元材料為WSe_2?。

4.?根據權利要求1所述基于金屬微納天線的面內各向異性極化激元器件，其特征在于，所述面內各向異性極化激元材料薄膜的橫向尺寸為1~100000?μm，厚度為1~700?nm。

5.根據權利要求1所述基于金屬微納天線的面內各向異性極化激元器件，其特征在于，所述等離極化激元材料為金、銀、鋁或銅。

6.?根據權利要求1所述基于金屬微納天線的面內各向異性極化激元器件，其特征在于，所述金屬微納天線結構的尺寸為：長為1-1000?μm，寬為10-1000?nm，高度為10-1000nm。

7.根據權利要求1所述基于金屬微納天線的面內各向異性極化激元器件，其特征在于，所述金屬微納天線結構的取向為薄膜所在的平面0-360°。

8.?根據權利要求1所述基于金屬微納天線的面內各向異性極化激元器件，其特征在于，S1中所述襯底為SiO₂襯底、Si襯底、SiC襯底或玻璃；S2中所述顯影液為甲基異丁酮；S2中所述曝光的曝光劑量為300?μC/cm²。

9.?權利要求1~7任一所述基于金屬微納天線的面內各向異性極化激元器件的激發方法，其特征在于，包括如下步驟：利用遠場可控激發，遠場入射光的光源到面內各向異性極化激元材料薄膜表面的距離大于1個入射光波長；遠場入射光的頻率為0.5–1500?cm^-1。