【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学扩散结构的激光直写领域，特别涉及一种光学扩散结构及激光直写方法。
技术介绍
1、激光直写是制作衍射光学元件的主要技术之一，它利用强度可变的激光束对基片表面的抗蚀材料实施变剂量曝光，显影后便在抗蚀层表面形成要求的浮雕轮廓，激光直写制作衍射光学元件是把计算机控制与微细加工技术相结合，为doe设计和制作的方法提供了极大的灵活性，制作精度可以达到亚微米量级。
2、传统的激光直写方法并不适合微细图形的生成，一是这种方法会损伤整流罩基底，二是光栅刻划一般刻槽很浅，无法满足生成图像基板的深度要求，而衍射光学元件制作中常用的单点金刚石车削技术，只能在基底上生成微细图形，不是一种布线技术，同时其精度较低，在结构图形的生成上也较为不便。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种光学扩散结构及激光直写方法，可以有效解决
技术介绍
中的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
3、一种光学扩散结构，所述包括多边形棱锥，所述多边形棱锥包括：ag掺杂zno纳米棱锥、zno/ag-zno核壳结构纳米棱锥和zno籽晶层纳米棱锥。
4、2.根据权利要求1所述的一种光学扩散结构，其特征在于：所述包括以下制备方法：
5、s1：多边形棱锥的制备用材料包括：si衬底、石英衬底、玻璃衬底、三氯乙烯、去离子水、丙酮、乙醇、zno、二乙基锌、六水合硝酸锌、硝酸银、醋酸锌、六次甲基四胺，制备用的仪器包括：鼓风干燥箱、烧杯、鼓风干燥箱
6、s2：衬底的清洗：将si衬底、石英衬底和玻璃衬底置于干净的烧杯底部，缓慢倒入三氯乙烯溶剂，超声清洗5min，之后用去离子水反复冲洗三次，再向烧杯内倒入丙酮溶剂，同样超声清洗5min，超声后反复用去离子水冲洗衬底，最后用乙醇超声清洗5min，再用去离子水反复冲洗，用氮气流吹干备用；
7、s3：多边形棱锥的制备：包括：
8、ag掺杂zno纳米棱锥的制备：zno籽品层的制备：利用ald法在si衬底上沉积zno薄膜，将清洗干净的衬底放入ald反应腔体，用二乙基锌和去离子水作为前驱体，脉冲时间为0.02s，间隔等待时间为5s，同时用高纯氮气作为冲洗气体，冲洗腔内多余的前驱体源及反应后的产物，ald沉积的衬底温度为170℃，生长的循环周期数为500个；配制溶液：分别用六水合硝酸锌和硝酸银作为锌源和银源，配制0.1m的硝酸锌、0.001m硝酸银和0.1m六次甲基四胺的混合水溶液80ml置于烧杯中，将附有zno籽晶层的硅衬底放入烧杯底部，将烧杯用保鲜膜封好，放入鼓风干燥箱中，95℃条件下保持8h，反应结束后将烧杯取出，待烧杯及溶液温度降到室温后，将硅衬底取出，剩余的溶液用去离子水和乙醇反复清洗几次，离心并60℃下干燥数小时后获得粉末，硅衬底材料用去离子水反复冲洗几次后放入干燥箱中，60℃下干燥数小时，最后对硅衬底进行300℃下1h的真空退火处理，以此完成制备；
9、zno/ag-zno核壳结构纳米棱锥的制备：衬底上用ald方法制备zno籽晶层；在zno籽晶层上用水热法制备zno纳米棒，以实现zno纳米材料的可控生长；在zno纳米棱锥外用离子溅射仪蒸镀一层ag粒子；在蒸镀ag粒子的材料表层再次用ald方法沉积一层zno，以此完成制备；
10、zno籽晶层纳米棱锥的制备：配制溶液：用醋酸锌、六次甲基四胺和去离子水配制成摩尔浓度为0.01m的前驱体溶液，室温下搅拌约10min；将溶液和衬底放入反应釜中，将配制好的溶液缓慢倒入聚四氟乙烯反应釜内胆中，倒入的溶液体积约占聚四氟乙烯内胆体积的三分之二，将附有zno籽晶的si衬底轻轻放入溶液中，附有zno籽晶层一侧朝上，盖好聚四氟乙烯内胆的盖子，再将内胆放入不锈钢反应釜中，注意拧紧盖子，以达到高温高压的效果；将反应釜放入鼓风干燥箱里，90℃下保持5h；反应结束后将反应釜取出，待反应釜温度降至室温后拧开盖子取出材料，并用去离子水反复冲洗材料正反面，把材料表面多余的杂质离子等物冲洗掉；干燥：把材料放入干燥箱，在空气气氛中60℃的温度下干燥2h，获得材料记为znonr；退火：对材料进行低温退火处理，将材料置于单温区管式炉中、空气气氛下450℃退火30min；
11、s4：将制备好的ag掺杂zno纳米棱锥、zno/ag-zno核壳结构纳米棱锥和zno籽晶层及纳米棱锥组成三边形棱锥，以微透镜作为扩散元素，柏林噪声计算作为元素排列，以颗粒大小和高度信息作为依据，利用灰度叠加生成微纳结构激光直写图形。
12、优选的，所述步骤s2中，si衬底清洗完毕后，si衬底上需要覆上亲水基，亲水基的制备：配制混合溶剂，将氨水、双氧水和去离子水按照1:1:3的比例配制成混合溶液，将清洗好的si衬底放入混合溶剂的烧杯底部，将烧杯置于加热平台上，220℃下保持20min，将衬底取出，用氮气流吹干备用。
13、一种激光直写方法，包括上述的一种光学扩散结构，所述基于生成的微纳结构激光直写图形，由计算机控制高精度激光束在光刻胶上直接扫描曝光，经显影和刻蚀将设计图形传递到基片上。
14、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
15、本专利技术中，通过zno制备出的多边形棱锥，其具有压电性、气敏性、透明导电性、光催化性、生物安全性和适用性，而且zno还具有禁带宽、激子束缚能高、无毒性、来源丰富、价格低廉、抗辐射能力强、机电耦合性能较好、热稳定和化学稳定的优点，纳米尺寸的晶体不仅使态密度量子化，而且还会改变晶体材料的内部性质，所以纳米zno还具有尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子比例大和量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、小尺寸效应、表面效应，因此在进行激光直写图形的生产时，可以通过激光直写得到光学扩散结构。
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1.一种光学扩散结构，其特征在于：所述包括多边形棱锥，所述多边形棱锥包括：Ag掺杂ZnO纳米棱锥、ZnO/Ag-ZnO核壳结构纳米棱锥和ZnO籽晶层纳米棱锥。
2.根据权利要求1所述的一种光学扩散结构，其特征在于：所述包括以下制备方法：
3.根据权利要求2所述的一种光学扩散结构，其特征在于：所述步骤S2中，Si衬底清洗完毕后，Si衬底上需要覆上亲水基，亲水基的制备：配制混合溶剂，将氨水、双氧水和去离子水按照1:1:3的比例配制成混合溶液，将清洗好的Si衬底放入混合溶剂的烧杯底部，将烧杯置于加热平台上，220℃下保持20min，将衬底取出，用氮气流吹干备用。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种光学扩散结构的激光直写方法，包括上述的一种光学扩散结构，其特征在于：所述基于生成的微纳结构激光直写图形，由计算机控制高精度激光束在光刻胶上直接扫描曝光，经显影和刻蚀将设计图形传递到基片上。
【技术特征摘要】
1.一种光学扩散结构，其特征在于：所述包括多边形棱锥，所述多边形棱锥包括：ag掺杂zno纳米棱锥、zno/ag-zno核壳结构纳米棱锥和zno籽晶层纳米棱锥。
2.根据权利要求1所述的一种光学扩散结构，其特征在于：所述包括以下制备方法：
3.根据权利要求2所述的一种光学扩散结构，其特征在于：所述步骤s2中，si衬底清洗完毕后，si衬底上需要覆上亲水基，亲水基的制备：配制混合溶剂，将氨水...
【专利技术属性】
技术研发人员：王新辉，
申请(专利权)人：江苏大衍光子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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