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专利号: 2017102211053
申请人: 陕西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 光学
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种实现非对称传输的单层金纳米结构,其特征在于:所述结构由多个相同的结构单元上下、左右连接而成,所述结构单元为周期边长相等的单层结构,且所有结构单元均位于同一平面;所述结构单元包括第一横体(1)、第二横体(2)和第三横体(3),所述第一横体(1)、第二横体(2)和第三横体(3)相互平行,所述第二横体(2)与第一横体(1)和第三横体(3)的距离相等,且第一横体(1)、第二横体(2)和第三横体(3)的中心在同一条直线上;所述第一横体(1)和第三横体(3)的长度相等;所述第二横体(2)的长度小于第一横体(1)的长度;

还包括第二竖体(5),所述第二竖体(5)的两端分别与所述第一横体(1)和第三横体(3)连接,且与第一横体(1)和第三横体(3)相互垂直,所述第二竖体(5)穿过第二横体(2)的中心;在所述第二横体(2)的两端还有与第二横体(2)垂直连接的第一竖体(4)和第三竖体(6),所述第一竖体(4)向第一横体(1)的方向延伸,且未触及第一横体(1),所述第三竖体(6)向第三横体(3)的方向延伸,且未触及第三横体(3);

所述第二横体(2)的长度与第一竖体(4)的宽度、第二竖体(5)的宽度之和小于第一横体(1)的长度;所述第一竖体(4)和第三竖体(6)的宽度相等;

所述第一竖体(4)与第三竖体(6)的长度不相等,所述结构的材料为金。

2.根据权利要求1所述的结构,其特征在于:第一竖体(4)和第三竖体(6)的宽度均为a1=57 70nm;第二竖体(5)的宽度a3=57 130nm;第一竖体(4)的长度为b1=70 180nm;第三竖体~ ~ ~(6)的长度为b3=70 180nm;第一横体(1)和第三横体(3)的宽度为b4=10 25nm;第二横体(2)~ ~的宽度为b5=70 135nm;第二横体(2)的长度为a2=140nm;第二竖体(5)的长度为b2=270nm;

~

周期边长Px=Py=300 400nm。

~

3.权利要求1或2所述的结构的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1,准备基底:准备ITO玻璃基底并清洗吹干;

步骤2,涂光刻胶:用甩胶机在步骤1准备好的ITO玻璃基底上涂覆PMMA光刻胶;

步骤3,涂胶后烘干:将步骤2涂覆PMMA光刻胶的基底放在热板上烘干;

步骤4,电子束曝光结构图形:用图形发生器设计权利要求1所述的结构图形,并用电子束曝光图形,得到曝光后的基底;曝光时,电子束对所述结构的图形部分的PMMA光刻胶进行刻蚀;

步骤5,显影:常温下,将步骤4中曝光好的基底放入显影液中浸泡显影;

步骤6,定影:将步骤5浸泡显影后的基底放入定影液中浸泡定影,定影完成后将基底取出,用氮气吹干;

步骤7,定影后烘干:将步骤6浸泡定影后并吹干的基底放在热板上烘干;

步骤8,镀金:将步骤7定影后烘干的基底放入电子束真空蒸发镀膜机镀金,蒸镀完冷却

10min~20min后再取出;

步骤9,剥离PMMA光刻胶:采用lift-off工艺,将步骤8真空镀金后的基底泡在丙酮中,时间至少为30min,溶解电子束PMMA光刻胶;

步骤10,吹干:用氮气枪吹干步骤9得到的剥离PMMA光刻胶后的基底,得到所述实现非对称传输的单层金纳米结构。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述步骤1具体操作为:准备厚度为

1.0mm,长宽尺寸为20.0mm*20.0mm的ITO玻璃,并将准备的ITO玻璃放入洗涤液中清洗,用去离子水超声15min后,用丙酮超声15min,再用酒精超声15min,之后用去离子水超声5min,最后用氮气枪吹干后放入氮气柜中备用。

5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述步骤2中光刻胶的厚度为270nm,所述甩胶机的转速为4000rpm,时间为60 s。

6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述步骤3和步骤7中烘干的温度为

150℃,时间为3min。

7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述步骤5中浸泡显影的时间为60s。

8.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述步骤5中显影液由四甲基二戊酮与异丙醇以体积比为3:1配合制成,浸泡显影的时间为60s。

9.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述步骤8中真空蒸发镀膜机的真空度不大于3*10-6torr,蒸镀金的厚度为50nm。