用于400-1000nm波段的单层梯形光栅结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于400‑1000nm波段的单层梯形光栅结构及其制备方法，解决了现有多层光栅结构选材复杂，加工工艺步骤多、误差大的问题。本发明专利技术包含光栅层和基底层；所述光栅层为单层梯形光栅结构；所述单层梯形光栅结构为单层光栅层的表面蚀刻出均布的若干横截面为梯形的光栅结构造型；所述基底层的材质为石英，形成石英基片；所述光栅层的材质采用氮化硅陶瓷，形成氮化硅层。

The structure and fabrication of single-layer trapezoid grating for 400-1000nm band

【技术实现步骤摘要】
用于400-1000nm波段的单层梯形光栅结构及其制备方法
本专利技术属于微纳器件设计
，涉及一种用于400-1000nm波段的单层光栅结构及其制备方法。
技术介绍
光栅(grating)指由大量平行狭缝构成的光学器件，也称衍射光栅。光栅将光分解为光谱利用的是多缝衍射原理。通常情况下，光栅是在特定的基片上刻出大量平行等间距的狭缝(刻线)构成，狭缝的形态、尺寸直接影响了光栅的光谱选通效应。光通过衍射光栅形成光谱是单缝衍射和多缝干涉共同作用的结果。光栅的光谱选通作用使其可以用于高性能滤光片的制作。随着微纳制造技术的发展，利用电子束直写、纳米压印等手段，可以刻写线宽十纳米级、百纳米级的狭缝，这一突破使得在小面积单元上制作不同结构的光栅滤光片阵列成为了可能。光栅是光谱光栅滤光片阵列的基本组成单元。由光栅组成的光谱光栅滤光片阵列结构紧凑、轻小、不需要额外的驱动设备，是多光谱/超光谱成像领域的重要研究方向。设计具有新型结构的光栅单元是光谱光栅滤光片阵列发展的前提和基础。亚波长波导光栅，光栅层可以近似的等效于折射率为光栅平均折射率的各向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于400-1000nm波段的单层梯形光栅结构，其特征在于：包含光栅层和基底层；所述光栅层为单层梯形光栅结构；所述单层梯形光栅结构为单层光栅层的表面蚀刻出均布的若干横截面为梯形的光栅结构造型；/n所述基底层的材质为石英，形成石英基片；所述光栅层的材质采用氮化硅陶瓷，形成氮化硅层。/n

【技术特征摘要】
1.用于400-1000nm波段的单层梯形光栅结构，其特征在于：包含光栅层和基底层；所述光栅层为单层梯形光栅结构；所述单层梯形光栅结构为单层光栅层的表面蚀刻出均布的若干横截面为梯形的光栅结构造型；
所述基底层的材质为石英，形成石英基片；所述光栅层的材质采用氮化硅陶瓷，形成氮化硅层。


2.如权利要求1所述的用于400-1000nm波段的单层梯形光栅结构，其特征在于：石英基片厚度为0.5mm，占空比0.6；氮化硅层厚度为210nm，氮化硅层刻蚀深度为50nm。


3.如权利要求1-2任一所述的用于400-1000nm波段的单层梯形光栅结构的制备方法，其特征在于：包含如下步骤：
(1)氮化硅薄膜的形成；采用PECVD方法制备氮化硅薄膜，在非平衡等离子体中，非平衡状态的电子由于质量小，在高频电场的作用之下，其平均温度会比分子、原子等其他离子高出1-2个数量级，在高温电子的作用下，反应腔体内的反应气体被离解、活化，并吸附在衬底表面进行化学反应，从而在基片上沉积出所期望的薄膜；
(2)氮化硅等离子体刻蚀：等离子体刻蚀是通过化...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵永强，汤超龙，刘芯羽，
申请(专利权)人：西北工业大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44