A large area fabrication method of plasmon photonic structure based on microlens array belongs to the technical field of nano-photonic devices. The two-dimensional grating structure was fabricated on ITO substrate by optical microlens array, and the plasmon structure was prepared by spin-coating gold nanoparticles sol and annealing at high temperature. The period and the size of the microlens in the microconvex lens array can be adjusted according to the need, and then the photon structure of the prepared plasmon can be adjusted. By adjusting the whole area of the microconvex lens array, the photon structure of the plasmon with different areas can be prepared.
【技术实现步骤摘要】
基于微透镜阵列的等离激元光子结构大面积制备方法
本专利技术属于纳米光子器件
,通过光刻技术在光刻胶薄膜中制备微透镜阵列,单光束经其聚焦成像刻蚀得到二维光栅结构,通过溶液法以及退火工艺得到具有等离激元共振特性的结构。
技术介绍
金属纳米结构具备丰富的光物理特性,其本质主要来自结构内部的表面等离激元和局域表面等离激元。这一光物理过程强烈依赖于金属材料的属性、纳米结构的尺寸和形貌以及外界环境的折射率,主要表现为能够突破传统光学衍射极限和具有极强的局域场增强特性。在生物、化学、材料、能源等领域具有一系列重要广泛的应用,同时,由于其限域于金属纳米结构的表面,使得表面等离激元在超分辨成像技术、突破衍射极限的光刻技术、高集成光信息处理技术方面具有独特的优势。现有的等离激元结构的制备方法存在着制备程序复杂且成本高、制备面积小,效率低等问题,并且大多限制在可见光区域。例如电子束光刻、聚焦离子束刻蚀、激光直写、纳米压印技术等。但是由于电子束扫描范围有限不适合制备大面积结构,成本高且费时。聚焦离子束刻蚀制备手段灵活可制备复杂结构,但是仍存在成本高,制备面积小的缺点。激光直写可大面积制备,然而缺点还是费时成本较高,且不能精确控制加工轮廓的深度。纳米压印技术其分辨率大大依赖于模板的精度。模板变形、存在残留胶、对准工艺的偏差都会大大影响制备的微纳结构的质量。我们利用微透镜阵列对光刻胶进行单光束光刻获得周期在微米量级且调制深度足够深的模板,通过溶液法获得具有可见-红外光谱响应的一阶和高阶共振的等离激元结构。通过测试其透射消光光谱分析其光物理过程。利用这些性质等离激元结构可以应用于 ...
【技术保护点】
1.一种基于微透镜阵列的等离激元光子结构大面积制备方法,其特征在于,包含以下四个步骤:步骤(1):微透镜阵列结构的制备;ITO玻璃作为基底,利用光刻法在其上制备微凸透镜阵列结构;步骤(2):在另一ITO玻璃上旋涂一层光刻胶,然后放在加热板上加热致密化,得到带有光刻胶层的ITO玻璃;步骤(3):二维光栅结构的制备,将步骤(1)的微凸透镜阵列结构和步骤(2)得到的带有光刻胶层的ITO置于基于微透镜阵列的等离激元光子结构大面积制备系统中,利用激光光源在步骤(2)的ITO玻璃上制备孔状的二维光栅结构;基于微透镜阵列的等离激元光子结构大面积制备系统包括依次序光路连接的如下设备:激光器(4)、激光扩束透镜组(5)、平凸透镜(6)、微凸透镜阵列结构(3)、带有光刻胶层的ITO(7),激光扩束透镜组(5)依次为凹透镜和凸透镜管路连接组成;平凸透镜(6)的一面为平面,另一相对的面为凸面,凸面与激光扩束透镜组(5)的凸透镜相对光路连接;步骤(1)所得的微凸透镜阵列结构(3)的ITO玻璃基底与平凸透镜(6)的平面相对,步骤(2)所得带有光刻胶层的ITO玻璃的光刻胶层与微凸透镜阵列结构(3)ITO玻璃基底上的 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于微透镜阵列的等离激元光子结构大面积制备方法,其特征在于,包含以下四个步骤:步骤(1):微透镜阵列结构的制备;ITO玻璃作为基底,利用光刻法在其上制备微凸透镜阵列结构;步骤(2):在另一ITO玻璃上旋涂一层光刻胶,然后放在加热板上加热致密化,得到带有光刻胶层的ITO玻璃;步骤(3):二维光栅结构的制备,将步骤(1)的微凸透镜阵列结构和步骤(2)得到的带有光刻胶层的ITO置于基于微透镜阵列的等离激元光子结构大面积制备系统中,利用激光光源在步骤(2)的ITO玻璃上制备孔状的二维光栅结构;基于微透镜阵列的等离激元光子结构大面积制备系统包括依次序光路连接的如下设备:激光器(4)、激光扩束透镜组(5)、平凸透镜(6)、微凸透镜阵列结构(3)、带有光刻胶层的ITO(7),激光扩束透镜组(5)依次为凹透镜和凸透镜管路连接组成;平凸透镜(6)的一面为平面,另一相对的面为凸面,凸面与激光扩束透镜组(5)的凸透镜相对光路连接;步骤(1)所得的微凸透镜阵列结构(3)的ITO玻璃基底与平凸透镜(6)的平面相对,步骤(2)所得带有光刻胶层的ITO玻璃的光刻胶层与微凸透镜阵列结构(3)ITO玻璃基底上的微透镜阵列相对;激光器发出的激光束经激光扩束透镜组(5)扩散成更大面积的平行激光光束,然后经平凸透镜(6)后扩散为更大面积的扩散激光光束,扩散激光光束可辐照更大面积的微凸透镜阵列结构(3),经过...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。