一种太赫兹器件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种太赫兹器件及其制备方法，具体为Mie共振耦合增强亚波长孔光学透射的太赫兹器件及其制备方法。本发明专利技术通过在亚波长金属孔阵列两侧放置同样大小的硅块，相当于接收以及传输的天线谐振耦合器，硅块与金属孔之间以及谐振器与谐振器之间的相互作用可以更有效的捕获太赫兹能量，提高内部电磁场来进一步增强光电转换效率。增强光电转换效率。增强光电转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种太赫兹器件及其制备方法


[0001]本专利技术属于太赫兹超材料功能器件
，具体涉及一种太赫兹器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]人们致力于通过复杂的元结构来操纵异常光学透射(EOT)效应。许多理论和实验证明，在金属体系中，传导电子的电荷密度及其相应的电磁场可以发生等离子体振荡。这些沿金属表面传播的振荡称为表面等离子体激元(SPP)，它可以克服传统的衍射极限，并在亚波长尺度上操纵光的传播，提高光的透射比。另外，局部表面等离子体共振(LSPRs)，来自孔或者纳米颗粒中的单个共振，其与SPP之间的共振耦合会进一步增强EOT现象。但是这种由表面等离子体耦合引起的增强EOT现象会受到一些限制，例如，SPP模式与LSPRs模式的共振会大大增加金属中光的非辐射欧姆损耗，另外，由于金属结构过多或者局部场增强引起的透射光能量损失也较为严重。实现EOT的另一种方法是在金属孔附近放置介质谐振器。不同于基于激励SPP和LSPRs实现EOT，基于谐振器的结构产生的米氏共振可以有效的集中能量以及再辐射光能。目前，在太赫兹(THz)电磁频段，基于米氏共振耦合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太赫兹器件，其特征在于，包括基体，所述基体上设置有多个超材料结构，所述超材料结构包括设置于基体上的金属薄板，金属薄板中心处有孔洞，所述孔洞上方和下方设置有外露于所述金属薄板两侧的硅块。2.根据权利要求1所述的太赫兹器件，其特征在于，所述孔洞的高度与金属薄板的高度一致，所述金属薄板两侧的硅块尺寸大小以及放置位置一致。3.根据权利要求1所述的太赫兹器件，其特征在于，所述孔洞为圆柱形，半径为4
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5.5μm，硅块的高度为2
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4μm，长和宽大小相同为9
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12μm，两个硅块中心之间的距离为5μm，硅块的中心与孔洞的中心在同一条水平线上。4.根据权利要求1所述的太赫兹器件，其特征在于，所述超材料结构在基体上呈矩阵式均匀设置，所述超材料结构的间隔为40
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50μm。5.根据权利要求1所述的太赫兹器件，其特征在于，所述金属薄板的材质为Au、Al、Ag、Pt或Cu中的任意一种。6.根据权利要求1所述的太赫兹器件，其特征在于，所述金属薄板的厚度为0.5
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1μm。7.根据上述权利要求1
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6任一项所述太赫兹器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)利用机械旋涂法在高阻硅衬底上旋涂一层光刻胶，烘干、冷却后进行曝光、显影和定影工艺，形成所述周期结构的光刻胶掩膜结构，周期结构中的每个单元结构为圆形；(2)利用材料生长工艺在步骤(1)所述周期结构的光刻胶掩膜结构上淀积金属，完成后剥离金属，并去除光刻胶，清洗后吹干，获得周期结构中每个单元结构为圆柱形孔的金属薄板；(3)在另一块高阻硅衬底上旋涂光刻胶层，在光刻胶层用紫外光刻法或激光直写进行曝光、显影、去胶，得到图形，沿着所述图形刻蚀出硅块凹槽，将硅块凹槽转...

【专利技术属性】
技术研发人员：时彦朋，宋金梅，史胜男，李美坪，刘笑宇，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：