【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米光子学领域，更具体地，涉及一种干法刻蚀工艺后范德华声子极化激元材料的清洗方法。
技术介绍
1、入射电磁场与极性晶体中光学声子发生能量交换或耦合时形成的一种集体振荡模式，被称为声子极化激元。声子极化激元能够将自由空间的光限制在远小于入射光波长的尺度下，具有较强的光场局域作用。与金属表面等离激元相比，声子极化激元具有更高的光场局域能力、较低的光学损耗，在光学探测与传感、热辐射控制和超分辨光学成像等领域具有较好的应用前景。范德华材料是指具有层层堆叠结构的材料，其中，单个原子层中的各原子通过共价键键合在一起，且各个原子层之间由较弱的范德华力结合在一起。而范德华声子极化激元材料是指具有声子极化激元效应的范德华材料，比如六方氮化硼(h-bn)、正交相三氧化钼(α-moo3)和正交相五氧化二钒(α-v2o5)等等。
2、范德华声子极化激元材料在平行于其表面方向具有相互作用较强的分子键，在垂直于其表面方向依靠较弱的范德华力相互作用结合在一起，因此，其在平行和垂直于表面方向的声子振动模式和频率存在明显的差异。由于范德华声子极化激元材料在面内和面外方向的高度各向异性晶格振动，其在两个方向上表现出截然不同的光学特性。近年来，范德华声子极化激元材料中的声子极化激元效应被广泛研究与报道，这些材料中的声子极化激元具有较高的光场局域能力、较低的光学损耗和连续可调谐的特点，并且其响应光谱范围能从中远红外覆盖到太赫兹波段，对纳米尺度下研究光和物质的相互作用、光场调控和光场局域以及发展纳米光子器件具有重要的意义。
3、目前
4、因此，开发一种在不损伤范德华声子极化激元材料的声子极化激元效应前提下，能够有效减少材料表面颗粒和去除残留的光刻胶的干法刻蚀工艺后范德华声子极化激元材料的清洗方法是具有重要意义的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决在不损伤范德华声子极化激元材料的声子极化激元效应前提下，有效减少材料表面颗粒并且去除残留的光刻胶的问题，而提供一种干法刻蚀工艺后范德华声子极化激元材料的清洗方法。
2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
3、本专利技术提供了一种干法刻蚀工艺后范德华声子极化激元材料的清洗方法，所述清洗方法包括如下步骤：
4、s1.对通过干法刻蚀工艺获得的范德华声子极化激元材料进行等离子体清洗；
5、s2.对经过步骤s1处理的范德华声子极化激元材料进行超声波清洗；
6、步骤s1中，所述等离子体清洗使用的气体为氧气，所述等离子体清洗的功率为10-100w、时间为5-40min；
7、步骤s2中，所述超声波清洗使用的清洗介质含有丙酮，所述超声波清洗的功率为200-500w、时间为3-60s。
8、本专利技术干法刻蚀工艺后范德华声子极化激元材料的清洗方法先等离子体清洗后超声波清洗的模式能够在不损伤材料声子极化激元效应的前提下，有效减少材料表面颗粒和去除残留的光刻胶。
9、具体地，本专利技术在进行等离子体清洗时，之所以选择氧气，是因为一方面，氧气等离子体中含有的大量活性粒子在轰击范德华声子极化激元材料时，可以通过撞击材料表面的颗粒来减小颗粒的尺寸或使颗粒从材料表面脱离；另一方面，氧气等离子体中的活性基团可以与残留在范德华声子极化激元材料表面的光刻胶反应生成二氧化碳和水等挥发性物质，从而起到清洁材料表面的作用。如果往等离子体清洗使用的气体氧气中掺入氩气的其他气体时，会增强等离子体对范德华声子极化激元材料表面颗粒和光刻胶的断键和清洗能力，加快清洗和活化效率，容易对范德华声子极化激元材料的晶体结构造成损伤，进而损伤材料的声子极化激元。
10、本专利技术在进行等离子体清洗时，之所需选择等离子体清洗的功率为10-100w、时间为5-40min，是因为等离子体清洗的功率过大或者时间过长会导致腔体和衬底的温度升高，从而使衬底上的范德华声子极化激元材料产生气泡，影响范德华声子极化激元材料的后续加工和测试；而等离子体清洗的功率过小或者时间过短，会导致无法有效减少材料表面颗粒和去除残留的光刻胶。
11、本专利技术在进行超声波清洗时，之所以选择含有丙酮的清洗介质，是因为含有丙酮的清洗介质有助于减少残留在范德华声子极化激元材料表面的颗粒和光刻胶；同时，含有丙酮的清洗介质通过配合超声波的空化作用对范德华声子极化激元材料表面上的颗粒和光刻胶进行剥离、冲击，能够进一步强化清洗效果，具有更好的清洗作用。
12、本专利技术在进行超声波清洗时，之所以选择超声波清洗的功率为200-500w、时间为3-60s，是因为当超声波清洗的功率过小时，空化气泡无法有效作用于范德华声子极化激元材料表面的颗粒和光刻胶上，起到清洁作用；而当超声波清洗的功率过大或时间过长时，容易使范德华声子极化激元材料破碎或者从衬底上脱落。
13、作为本专利技术所述干法刻蚀工艺后范德华声子极化激元材料的清洗方法的优选实施方式，步骤s1中，所述等离子体清洗使用的气体流量为10-100sccm。
14、作为本专利技术所述干法刻蚀工艺后范德华声子极化激元材料的清洗方法的优选实施方式，步骤s2中，所述超声波清洗使用的清洗介质为丙酮、丙酮与异丙醇混合溶液、丙酮与水混合溶液中的至少一种。
15、作为本专利技术所述干法刻蚀工艺后范德华声子极化激元材料的清洗方法的优选实施方式，步骤s2中，所述超声波清洗的频率为28-40khz。
16、作为本专利技术所述干法刻蚀工艺后范德华声子极化激元材料的清洗方法的优选实施方式，步骤s1中，所述范德华声子极化激元材料的面积≥0.09μm2、厚度≥2nm；所述范德华声子极化激元材料为范德华声子极化激元材料薄膜、范德华声子极化激元材料微纳结构、范德华声子极化激元材料光栅阵列中的至少一种，其中，所述范德华声子极化激元材料微纳结构的表面形状为三角形、四边形、五边形、六边形、七边形、八边形中的至少一种。
17、当范德华声子极化激元材料的面积过小(＜0.09μm2)或者厚度过薄(＜2nm)时，其在步骤s2的超声波清洗过程中可能容易从衬底上脱落或者破碎。
18、作为本专利技术所述干法刻蚀工艺后范德华声子极化激元材料的清洗方法的优选实施方式，步骤s1中，所述范德华声子极化激元材料为六方氮化硼(h-bn)、正交相三氧化钼(α-moo3)和正交相五氧化二钒(α-v2o5)中的至少一种，更为优选地，所述范德华声子极化激元材料为正交相三氧化钼(α-moo3)。
19、本领域常用的干法刻蚀工艺均可用于本专利技术制备范德华声子极化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种干法刻蚀工艺后范德华声子极化激元材料的清洗方法，其特征在于，所述清洗方法包括如下步骤：
2.如权利要求1所述干法刻蚀工艺后范德华声子极化激元材料的清洗方法，其特征在于，步骤S1中，所述等离子体清洗使用的气体流量为10-100sccm。
3.如权利要求1所述干法刻蚀工艺后范德华声子极化激元材料的清洗方法，其特征在于，步骤S2中，所述超声波清洗使用的清洗介质为丙酮、丙酮与异丙醇混合溶液、丙酮与水混合溶液中的至少一种。
4.如权利要求1所述干法刻蚀工艺后范德华声子极化激元材料的清洗方法，其特征在于，步骤S2中，所述超声波清洗的频率为28-40kHz。
5.如权利要求1所述干法刻蚀工艺后范德华声子极化激元材料的清洗方法，其特征在于，步骤S1中，所述范德华声子极化激元材料的面积≥0.09μm2，厚度≥2nm。
6.如权利要求1所述干法刻蚀工艺后范德华声子极化激元材料的清洗方法，其特征在于，步骤S1中，所述范德华声子极化激元材料为范德华声子极化激元材料薄膜、范德华声子极化激元材料微纳结构、范德华声子极化激元材料光栅阵列中的至
7.如权利要求1所述干法刻蚀工艺后范德华声子极化激元材料的清洗方法，其特征在于，步骤S1中，所述范德华声子极化激元材料为六方氮化硼、正交相三氧化钼和正交相五氧化二钒中的至少一种。
8.如权利要求7所述干法刻蚀工艺后范德华声子极化激元材料的清洗方法，其特征在于，所述范德华声子极化激元材料为正交相三氧化钼。
9.如权利要求1所述干法刻蚀工艺后范德华声子极化激元材料的清洗方法，其特征在于，步骤S1中，所述干法刻蚀工艺，具体包括如下步骤：
10.如权利要求1所述干法刻蚀工艺后范德华声子极化激元材料的清洗方法，其特征在于，步骤S1中，所述干法刻蚀工艺，具体包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种干法刻蚀工艺后范德华声子极化激元材料的清洗方法，其特征在于，所述清洗方法包括如下步骤：
2.如权利要求1所述干法刻蚀工艺后范德华声子极化激元材料的清洗方法，其特征在于，步骤s1中，所述等离子体清洗使用的气体流量为10-100sccm。
3.如权利要求1所述干法刻蚀工艺后范德华声子极化激元材料的清洗方法，其特征在于，步骤s2中，所述超声波清洗使用的清洗介质为丙酮、丙酮与异丙醇混合溶液、丙酮与水混合溶液中的至少一种。
4.如权利要求1所述干法刻蚀工艺后范德华声子极化激元材料的清洗方法，其特征在于，步骤s2中，所述超声波清洗的频率为28-40khz。
5.如权利要求1所述干法刻蚀工艺后范德华声子极化激元材料的清洗方法，其特征在于，步骤s1中，所述范德华声子极化激元材料的面积≥0.09μm2，厚度≥2nm。
6.如权利要求1所述干法刻蚀工艺...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹兆龙，江颖怡，黄悟朝，陈焕君，邓少芝，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：
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。