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专利号: 2018100444763
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: 微观结构技术〔7〕
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:

1.一种金属阵列检测单元,其特征在于:包括外部固定架(4-1)、上高透玻璃(4-2)、下高透玻璃(4-3)和金属方块阵列结构板(4-4);所述金属方块阵列结构板(4-4)位于上高透玻璃(4-2)与下高透玻璃(4-3)之间,所述上高透玻璃(4-2)与下高透玻璃(4-3)通过外部固定架(4-1)固定;

所述金属方块阵列结构板(4-4)的金属方块阵列中的单个金属方块的长为60~120nm,宽为60nm。

2.根据权利要求1所述的一种金属阵列检测单元,其特征在于:所述金属方块阵列结构板(4-4)的金属方块阵列的金属方块采用金属金、银或铜。

3.一种金属阵列检测单元的制备方法,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,光刻胶的厚度为270nm,所述甩胶机的转速为4000rpm,时间为60s;

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,烘干的温度为

150℃,时间为3~15min;

步骤4,电子束曝光结构图形:用图形发生器设计金属方块阵列结构板(4-4)的金属方块阵列结构的图形,并用电子束曝光图形,得到曝光后的基底;曝光时,电子束对所述金属方块阵列结构的图形部分的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,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;

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,浸泡定影的时间为60s;

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;烘干的温度为

150℃,时间为3~15min;

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、银或铜,蒸镀完冷却10min~20min后再取出,蒸镀金属的厚度为50nm;

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,得到金属方块阵列结构板(4-4);

步骤11,将所述金属方块阵列结构板(4-4)固定在上高透玻璃(4-2)与下高透玻璃(4-

3)之间,再通过外部固定架(4-1)将所述上高透玻璃(4-2)与下高透玻璃(4-3)固定,制备得到检测单元。

步骤12,重复步骤1至步骤11制备金属方块长度不相同的金属方块阵列结构板(4-4),制备得到不同的检测单元。

4.一种金属阵列检测转换装置,其特征在于:包括转轴(3)、沿转轴(3)周向均匀分布的多个检测单元(4)、用于联接检测单元和转轴(3)的连接杆(7),所述连接杆(7)的一端与转轴(3)连接,连接杆(7)的另一端与检测单元(4)连接;

所述检测单元(4)包括:外部固定架(4-1)、上高透玻璃(4-2)、下高透玻璃(4-3)和金属方块阵列结构板(4-4);所述金属方块阵列结构板(4-4)夹持在上高透玻璃(4-2)与下高透玻璃(4-3)之间,所述上高透玻璃(4-2)与下高透玻璃(4-3)通过外部固定架(4-1)固定;

所述金属方块阵列结构板(4-4)的金属方块阵列的单个金属方块的长为60~120nm,宽为60nm;

所述金属方块阵列结构板(4-4)的金属方块阵列的每个金属方块大小均相同,且不同检测单元(4)的金属方块阵列结构板(4-4)的金属方块大小均不相同。

5.根据权利要求4所述的一种金属阵列检测转换装置,其特征在于:所述检测单元(4)设置有四个,且相互对称设置为十字形。

6.根据权利要求5所述的一种金属阵列检测转换装置,其特征在于:所述金属方块阵列结构板(4-4)在可见光波段透射谱线的透射谷位置对应的波长为λ,当所述金属方块的长为

60nm对应的波长λ为λ1=530nm,当所述金属方块的长为80nm对应的波长λ为λ2=550nm,当所述金属方块的长为100nm对应的波长λ为λ3=580nm,当所述金属方块的长为120nm对应的波长λ为λ4=610nm;

当λ∈(0,λ1],执行第一种逻辑运算A;

当λ∈(λ1,λ2],执行第二种逻辑运算B;

当λ∈(λ2,λ3],执行第三种逻辑运算C;

当λ∈(λ3,λ4],执行第四种逻辑运算D;

当λ≥λ4,执行第五种逻辑运算E。