[发明专利]一种基于纳米压印的图形转移制备光栅的方法

权利要求书

1.一种基于纳米压印的图形转移制备光栅的方法，其特征在于包括有以下步骤：

1）基片上聚合物的涂布：在光滑洁净的基片上均匀的旋涂一层聚合物，放入烘箱中烘干备用；

2）压模模板的制备：将压模毛坯材料加工成所需光栅几何结构的压模模板；

3）压印过程：把涂敷聚合物的基片及压模模板安装到压印机的两个压印盘上，加热到聚合物玻璃态相变点温度附近时，加压，使聚合物充满压模图案，然后进行冷却；当温度降到相变点附近时，将压模模板与基片分开；当温度降到室温时，将基片烘干后即得到聚合物掩模槽型；

4）微纳图形转移：直接利用电子束蒸发法将所需光栅脊材料填充进聚合物掩模槽型中，利用光控膜厚技术监控沉积厚度，再用有机溶剂溶解聚合物花纹，形成与掩模互补的光栅结构，得到基于纳米压印的图形转移的光栅。

2.根据权利要求1所述的一种基于纳米压印的图形转移制备光栅的方法，其特征在于：步骤1）所述基片是Si片、光学玻璃、镀有介质或金属膜层的光学玻璃等。

3.根据权利要求1所述的一种基于纳米压印的图形转移制备光栅的方法，其特征在于：步骤1）所述的聚合物为为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种基于纳米压印的图形转移制备光栅的方法，其特征在于：步骤1）所述的聚合物旋涂厚度为300-450nm。

5.根据权利要求1所述的一种基于纳米压印的图形转移制备光栅的方法，其特征在于：步骤2）所述的压模毛坯材料通常用Si、SiO₂、氮化硅、金刚石或熔融石英。

6.根据权利要求1所述的一种基于纳米压印的图形转移制备光栅的方法，其特征在于：步骤3）所述的聚合物玻璃态相变点温度附近通常是比相变点高40-100℃。

7.根据权利要求1所述的一种基于纳米压印的图形转移制备光栅的方法，其特征在于：步骤4）所述的光栅脊材料为SiO₂、HfO₂、Au、Al中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种基于纳米压印的图形转移制备光栅的方法，其特征在于：步骤4）所述的溶解聚合物的有机溶剂是二氯乙烷、氯仿、丙酮、冰醋酸、二氧六环、四氢呋喃等中的一种。

9.根据权利要求1所述的一种基于纳米压印的图形转移制备光栅的方法，其特征在于：所述的微纳图形转移中，电子束蒸发沉积光栅脊材料的高度可以小于或等于聚合物掩模槽型高度，其沉积厚度可以根据所需光栅脊高度而定。