铌酸锂纳米结构及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种用于制备铌酸锂纳米结构的方法，其包括以下步骤：(1)在带有衬底的铌酸锂层上形成光刻胶层，然后对所述光刻胶层进行曝光、显影和定影以形成具有期望图形结构的光刻胶层；(2)在步骤(1)获得的结构上形成掩膜层；(3)对步骤(2)获得的结构进行光刻胶溶脱，获得具有期望图形结构的掩膜层；(4)将步骤(3)获得的结构置于刻蚀设备中，使用混合气氛刻蚀铌酸锂以制备铌酸锂纳米结构。本发明专利技术还提供一种铌酸锂纳米结构，以及由本发明专利技术的方法制备得到的铌酸锂纳米结构在铌酸锂的非线性频率转换器件、光电器件或透镜中的应用。本发明专利技术的方法可以制备得到高陡直性、高深宽比的铌酸锂纳米结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微纳加工与光电领域。具体地，本专利技术涉及铌酸锂纳米结构及其制备方法和应用。

技术介绍

1、铌酸锂单晶材料因具有独特的光电、压电和铁电等特性，在声表面波器件、光电调制器、非线性频率转换等领域有着广泛的应用。与没有刻蚀的薄膜铌酸锂材料相比，将铌酸锂薄膜表面刻蚀成纳米结构有着更好非线性频率转换增强能力，且超表面侧边的倾斜角越高，非线性效率会越好。但是对于高倾斜角的铌酸锂纳米结构的加工仍然是一个国际难题。

2、通常对于铌酸锂纳米结构的制造，可以使用微机械加工、激光加工刻蚀、干法刻蚀、湿法刻蚀。其中湿法刻蚀与干法刻蚀是光学中比较常用的两种方法，但是湿法刻蚀具有很差的各向异性，并且刻蚀速率较慢。常规的干法刻蚀比如聚焦离子束刻蚀只能进行小面积的加工制备且难以控制加工过程。这限制了铌酸锂纳米结构的大范围应用。

3、作为非线性频率转换器件原材料的一种，铌酸锂的刻蚀角度对器件性能影响较大。因此，目前急需一种刻蚀铌酸锂纳米结构的方法，其能够刻蚀出侧壁陡直且光滑、深宽比高的铌酸锂图形。

技术实现思路...

【技术保护点】

1.一种用于制备铌酸锂纳米结构的方法，其包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述氯气、三氯化硼、氢气和辅助气体的体积流量之比为氯气：三氯化硼：氢气：辅助气体＝(4～6)：(12～20)：(6～11)：(2～8)。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(4)中的使用混合气氛刻蚀铌酸锂是在以下条件下进行的：

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(4)中的使用混合气氛刻蚀铌酸锂是通过包括以下步骤的方法进行的：

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述铌酸锂选自铌酸锂单晶，铌酸锂薄膜，掺杂MgO、Mn2O5或Fe2O...

【技术特征摘要】

1.一种用于制备铌酸锂纳米结构的方法，其包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述氯气、三氯化硼、氢气和辅助气体的体积流量之比为氯气：三氯化硼：氢气：辅助气体＝(4～6)：(12～20)：(6～11)：(2～8)。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(4)中的使用混合气氛刻蚀铌酸锂是在以下条件下进行的：

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(4)中的使用混合气氛刻蚀铌酸锂是通过包括以下步骤的方法进行的：

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述铌酸锂选自铌酸锂单晶，铌酸锂薄膜，掺杂mgo、mn2o5或fe2o3的铌酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊杰，刘宇男，王博，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：