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用于提高原子力显微镜测量灵敏度的相位梯度超表面制造技术

技术编号:41290450 阅读:24 留言:0更新日期:2024-05-13 14:41
本技术公开了一种用于提高原子力显微镜测量灵敏度的相位梯度超表面,它包括半导体基底、金属纳米减透层、半导体分隔层和金属纳米椭圆柱结构层;金属纳米椭圆柱结构层包括多个呈周期性阵列分布的相位梯度超表面单元,相位梯度超表面单元的排列周期为1200~1800nm;各单元中包括五个沿光源的偏振方向排列的金属纳米椭圆柱单位结构,可实现对相位的完全调控,且具有较大的最低反射率,在最大程度上实现高效反射。将本技术提供的超表面集成于原子力显微镜的悬臂梁的后端,激光入射到超表面,通过异常反射将反射到光电探测器上的激光光斑增大,能有效提高原子力显微镜的光学杠杆灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于微纳光学,具体涉及一种基于金属纳米椭圆柱结构可实现异常反射的相位梯度超构表面,用于提高原子力显微镜的测量灵敏度。


技术介绍

1、相位梯度超表面是超表面中一种重要的类型。其核心基于广义斯涅尔定律,通过在两种介质的界面上引入相位梯度,产生和位置相关且覆盖2π的局域相位突变。通过调控相对应的光束入射角和相位梯度,可以实现任意方向的反射。

2、原子力显微镜是纳米科学中一种强大的工具,用于测量纳米尺度分辨率的表面形貌,表征局部物理和化学性质。评估其性能的最重要的指标是光学杠杆的灵敏度,它被定义为探针弯曲幅度与光散射强度之间的比值,为了实现更高的分辨率,则需要更高的灵敏度。


技术实现思路

1、本技术的专利技术目的是提供一种可实现对相位的完全调控,且具有较大的最低反射率,在最大程度上实现高效反射的相位梯度超表面,用于提高原子力显微镜测量灵敏度。

2、实现本技术专利技术目的的技术方案是提供一种用于提高原子力显微镜测量灵敏度的相位梯度超表面,包括半导体基底、金属纳米减透层、半导体分隔层、金属纳本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于提高原子力显微镜测量灵敏度的相位梯度超表面,其特征在于:包括半导体基底(4)、金属纳米减透层(3)、半导体分隔层(2)、金属纳米椭圆柱结构层;所述的金属纳米椭圆柱结构层包括多个呈周期性阵列分布的相位梯度超表面单元,相位梯度超表面单元的排列周期为1200~1800nm;各单元中包括五个沿光源的偏振方向排列的金属纳米椭圆柱(1)单位结构。

2.根据权利要求1所述的一种用于提高原子力显微镜测量灵敏度的相位梯度超表面,其特征在于:各单位结构的椭圆柱的长短轴长度和厚度按时域有限差分计算结果选取。

3.根据权利要求1所述的一种用于提高原子力显微镜测量灵敏度的相位梯...

【技术特征摘要】

1.一种用于提高原子力显微镜测量灵敏度的相位梯度超表面,其特征在于:包括半导体基底(4)、金属纳米减透层(3)、半导体分隔层(2)、金属纳米椭圆柱结构层;所述的金属纳米椭圆柱结构层包括多个呈周期性阵列分布的相位梯度超表面单元,相位梯度超表面单元的排列周期为1200~1800nm;各单元中包括五个沿光源的偏振方向排列的金属纳米椭圆柱(1)单位结构。

2.根据权利要求1所述的一种用于提高原子力显微镜测量灵敏度的相位梯度超表面,其特征在于:各单位结构的椭圆柱的长短轴长度和厚度按时域有限差分计算结果选取。

3.根据权利要求1所述的一种用于提高原子力显微镜测量灵敏度的相位梯度超表面,其特征在于:所述半导体基底、金属纳米减透层、半导体分隔层的厚度按时域有限差分计算结果选取。

4.根据权利要求1或2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:康志煌延英吴舒彤韩昆季
申请(专利权)人:苏州大学
类型:新型
国别省市:

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