[发明专利]在磷酸钛氧钾晶体上制备准三维光子晶体的方法

权利要求书

1.一种在磷酸钛氧钾晶体上制备准三维光子晶体的方法，其特征在于，制备方法如下：

1)制备、处理样品：样品为Z切KTP晶体，尺寸为10mm×10mm，厚度为2mm；对样品表面及相对两个端面光学抛光，再先后用去离子水、酒精及丙酮清洗；

2)离子注入形成平面波导结构：将清洗好的KTP样品放入加速器靶室中进行轻离子或重离子注入，注入条件为：轻离子H⁺或He⁺，能量：400-550keV；重离子C⁺或O⁺或P⁺或Si⁺，能量：1MeV-6MeV；剂量为1×10¹³-5×10¹⁶离子/平方厘米；束流为20nA；

3)在平面波导结构制备光刻胶掩模：用匀胶机在平面波导结构上甩涂BP218光刻胶匀胶机转速为5000转/分钟，用遮光条纹间距为20-50微米，遮光条纹宽度为5-10微米的掩模板曝光，然后采用正胶显影液显影，放入恒温炉中坚膜，在平面波导结构表面形成光刻胶条形掩模；

4)对带有光刻胶条形掩模的平面波导结构进行Ar离子束刻蚀：Ar离子束能量范围是0.4-1.9KeV，束斑直径为30mm，束流密度为15-30毫安/平安厘米，刻蚀形成5-10微米宽、深度为0.5-1微米的KTP脊型波导，然后用丙酮除去光刻胶；

5)应用磁控溅射技术在KTP脊形波导样品表面镀铬膜，铬膜厚度为30nm；

6)应用FIB系统对KTP脊形波导区进行Ga离子束刻蚀，形成准三维光子晶体；准三维光子晶体为正方孔洞结构，孔洞间距为400-600nm，孔洞半径100-200nm，所用Ga⁺能量为30KeV，束流为50PA，单孔刻蚀2S。