[發(fā)明專利]微腔-氧化鉬聲學(xué)型雙曲聲子極化激元器件及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110676247.5
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113504197B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戴慶;郭相東;楊曉霞;呂蔚;吳晨晨
• 申請（專利權(quán)）人: 國家納米科學(xué)中心
• 主分類號: G01N21/35
• 分類號: G01N21/35;G01N21/3563
• 代理公司: 北京市英智偉誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11521
• 代理人: 劉丹妮

1.一種微腔-氧化鉬聲學(xué)型雙曲聲子極化激元器件，其特征在于，所述器件包括第一基底、第二基底和氧化鉬薄膜；

其中，所述第二基底形成凹槽微腔，所述氧化鉬薄膜覆蓋在所述凹槽微腔上，成懸空狀態(tài)，與第二基底形成封閉的微腔結(jié)構(gòu)；

優(yōu)選地，所述第一基底材料為硅，和/或所述第二基底材料為二氧化硅。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于，所述第二基底上設(shè)置有金屬層，且由所述金屬層形成凹槽微腔，所述氧化鉬薄膜覆蓋在所述凹槽微腔上，成懸空狀態(tài)，與金屬層形成封閉的諧振腔結(jié)構(gòu)；

優(yōu)選地，所述金屬層的材料選自以下一種或多種：金、銀、金銀合金，和/或，所述金屬層的厚度為20nm～5000nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的器件，其特征在于，所述凹槽微腔為陣列性凹槽微腔；和/或所述凹槽微腔的深度為0.6nm～10nm；

優(yōu)選地，所述凹槽微腔橫截面形狀選自以下一種或多種：長方形、圓形、三角形、正方形、菱形、梯形。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的器件，其特征在于，所述氧化鉬薄膜寬度為10nm～2000nm；

所述氧化鉬薄膜的長度為15nm～2000nm；和/或

所述氧化鉬薄膜的厚度為0.7nm～10nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的微腔-氧化鉬聲學(xué)型雙曲聲子極化激元器件的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)制作金屬凹槽微腔結(jié)構(gòu)；

(2)制備氧化鉬薄膜；

(3)轉(zhuǎn)移氧化鉬薄膜：將步驟(3)制備的氧化鉬薄膜轉(zhuǎn)移到步驟(1)上述制備的凹槽微腔結(jié)構(gòu)上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述凹槽微腔結(jié)構(gòu)的制作方法選自以下一種或多種：紫外光刻、電子束曝光、納米壓印結(jié)合等離子刻蝕。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述氧化鉬薄膜的制備方法為機械剝離工藝或化學(xué)氣相沉積。

8.一種紅外分子探測裝置，其特征在于，所述裝置包括權(quán)利要求1至4中任一項所述的微腔-氧化鉬聲學(xué)型雙曲聲子極化激元器件和s-SNOM；

其中，所述s-SNOM的針尖設(shè)置于所述微腔-氧化鉬聲學(xué)型雙曲聲子極化激元器件的氧化鉬薄膜的上方，待測物質(zhì)放置于微腔凹槽中；

優(yōu)選地，所述待測物質(zhì)的厚度為0.6nm～10nm。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的紅外分子探測裝置，其特征在于，所述氧化鉬薄膜在s-SNOM的針尖激發(fā)下產(chǎn)生雙曲聲子極化激元。

10.一種電子器件和/或光電器件，其特征在于，所述器件包括權(quán)利要求1至4中任一項所述的微腔-氧化鉬聲學(xué)型雙曲聲子極化激元器件。