[发明专利]温控双V形结构精密连续调节金属纳米光栅周期的装置

权利要求书

1.一种温控双V形结构精密连续调节金属纳米光栅周期的装置，其特征在于，包括双V形结构装置、金属纳米光栅结构、绝缘衬底上的硅和金属沉积层，所述金属纳米光栅结构包括反射式金属光栅或透射式金属光栅，所述金属沉积层包括金，所述金属沉积层附着在绝缘衬底上的硅表面，所述绝缘衬底上的硅和金属沉积层制成所述双V形结构装置，所述双V形结构装置两端四个臂尾固定，在所述双V形结构装置的中间部分加工光栅方向平行或垂直于双V结构中间长条部分的反射式金属光栅或透射式金属光栅，腐蚀掉所述双V形结构装置中间部分下面的硅和二氧化硅，并在所述双V形结构装置悬臂引出电极。

2.根据权利要求1所述的温控双V形结构精密连续调节金属纳米光栅周期的装置，其特征在于，所述双V形结构装置具有优良的稳定性和可控性，不同的外加电压和时间可以控制其产生的焦耳热量，从而提升不同的温度，进而不同程度地改变金属纳米光栅周期的大小，装置的平面可拉伸位移为一百多纳米，能够在纳米量级精确调控金属光栅周期，且由于装置的平面特性，可以在使用光栅的同时精密调节光栅周期。

3.根据权利要求1所述的温控双V形结构精密连续调节金属纳米光栅周期的装置，其特征在于，所述纳米光栅结构是利用微纳加工工艺在双V形对称结构的中间部分加工成的。

4.根据权利要求1所述的温控双V形结构精密连续调节金属纳米光栅周期的装置，其特征在于，金属沉积层用于刻蚀金属纳米光栅以及对其施加电压。

5.一种温控双V形结构精密连续调节金属纳米光栅周期的调节方法，其特征在于，该方法具体步骤如下：

利用电子束蒸镀工艺在绝缘衬底上的硅表面蒸镀600nm厚的金属层，形成附着在绝缘衬底上的硅表面的金属沉积层，所述金属层包括金，利用紫外光刻的方法将绝缘衬底上的硅和金属沉积层制作成悬臂长400um的双V形对称结构，利用聚焦离子束FIB技术在双V形结构的中间部分加工周期均为500nm，线宽为250nm的光栅方向平行或垂直于双V结构中间长条部分的反射式或透射式金属光栅；

利用湿法刻蚀的方法将结构下方的硅和二氧化硅完全腐蚀掉，使整个金属双V形对称结构完全悬空，并利用聚焦离子束FIB技术在剩余基底底部刻蚀出一个方形洞口用于透射式金属光栅的实时使用；

在双V形对称结构悬臂引出的电极上施加0.005t(V/s)的电压10S，此时金属双V形结构由于电流产生的焦耳热使得温度上升从而产生热膨胀，中间的纳米光栅部分受到两端V形臂的拉伸力使得平行于V形结构中间长条结构的光栅周期减小，垂直于V形结构中间长条结构的光栅周期增大，从而改变了原本光栅周期。