[发明专利]偏振不敏感的高折射率超材料及其制备方法

权利要求书

1.一种超高折射率材料，其特征在于：其主体为超材料，该超材料的结构单元如下，其包括介质材料和两个工字型金属材料，两个工字型金属材料是嵌入在介质材料中的，两个工字型金属材料垂直对称设置，该结构单元在平面上周期性排布，形成单层的二维超材料，三层二维超材料堆叠在一起，组成超高折射率超材料。

2.根据权利要求1所述的超高折射率材料，其特征在于：结构单元周期p=60±5微米,厚度H=1±0.05微米。

3.根据权利要求1所述的超高折射率材料，其特征在于：工字形金属材料的上下长度相等，为a=59±0.1微米。

4.根据权利要求1所述的超高折射率材料，其特征在于：工字形金属材料的宽度为d=8±0.1微米。

5.根据权利要求1所述的超高折射率材料，其特征在于：金作为金属材料，金膜厚度wd=100±10纳米。

6.根据权利要求1所述的超高折射率材料，其特征在于：聚酰亚胺作为介质材料。

7.根据权利要求1所述的超高折射率材料，其特征在于：两个工字型金属材料分别是嵌入在250±10nm厚的介质材料中。

8.一种超高折射率材料的制作方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1.在清洁的硅片上旋涂250±10nm厚的聚酰亚胺溶液，将其在180±10℃条件下烘干30±5分钟，使之成为具有高韧性的基底；

步骤2.将聚酰亚胺层在惰性气体中加热至350±10℃进行熟化，使聚酰胺酸转变成为不溶于水的芳香族的聚酰亚胺；

步骤3.将已得样品进行清洗，然后旋涂光刻胶，对其进行光刻后进行后烘，再将其显影，完成后进行硬烘处理获得第一层工字型图案；

步骤4.利用电子束真空蒸镀的办法根据所得图形镀上一层100±10纳米厚的金膜，洗掉光刻胶后得到第一层工字型结构；

步骤5.以金膜的底部为基准，继续旋涂250±10nm厚的聚酰亚胺溶液，对其重复1，2步的烘干，熟化操作；

步骤6.将样品进行清洗后旋涂光刻胶，再次对其进行光刻处理，将此次光刻的工字型图案的中心与第一次光刻的工字型图案中心对准，完成后进行后烘，再将其显影，完成后进行硬烘处理获得第二层工字型图案；

步骤7.再利用电子束真空蒸镀的办法根据所得图形镀上一层100±10nm厚的金膜，洗掉光刻胶后得到第二层工字型结构；

步骤8.继续旋涂300±10nm厚的聚酰亚胺溶液，重复进行1、2步的烘干熟化操作，这样就完成了二维超材料的制备；

步骤9.重复进行两次上述单层二维超材料的制备步骤，即可获得三层的超材料，最后将该三层超材料从硅基底上剥离，即完成了高性能高折射率材料的制备。

9.根据权利要求8所述的超高折射率材料的制作方法，其特征在于：步骤2中在开放式石英管式炉中将聚酰亚胺层在惰性气体中加热。