[发明专利]一种双层矩形孔微纳结构的制备方法

说明书

本发明涉及微纳光学技术领域，具体涉及一种双层矩形孔微纳结构的制备方法，解决现有技术中存在的双层矩形孔微纳结构两层矩形孔之间位置很难完全校准的问题，本发明提供了一种双层矩形孔微纳结构的制备方法，采用了先涂覆PMMA光刻胶，然后曝光刻蚀设计图形中的实体部分，留下矩形孔形状的PMMA胶柱，在含有胶柱的基底上蒸镀各纳米层，最后再剥离胶柱的制备方法，解决了上下层结构之间矩形孔很难完全校准的问题，达到了简化制备工艺，降低制备难度，提高结构制备精度的效果。

技术领域

本发明属于微纳光学技术领域，具体涉及一种双层矩形孔微纳结构的制备方法。

背景技术

天然手性分子在生物医药领域被广泛利用，但天然手性分子的信号非常弱，这就给天然手性分子的进一步研究与利用造成了很大的障碍。目前，天然手性分子的探测主要是通过该分子的非对称传输(AsymmetricTransmission，AT)信号来进行探测，但由于天然手性分子的手性很弱，故而其非对称传输信号也非常微弱，探测难度较大。目前解决的办法主要是通过制备非对称传输效应比较强烈的人造金属微纳结构与天然手性分子结合增加其手性信号。

人造金属微纳结构按照其结构分为平面结构、双层结构和多层结构，平面结构制备简单，但AT信号也最弱；双层和多层结构AT信号强，但制备复杂。单层孔缝结构是比较常见的一种基本结构，研究发现将两个矩形孔结构上下组合，利用两层间的耦合，可以达到级联放大的效果，尤其是当两层结构上的矩形孔正对时，该结构的AT信号可达到最大，AT＝39％。由于目前的技术限制，该结构主要还停留在理论研究阶段，主要是因为该结构在制备过程中需要对两个单层结构分别进行曝光，然后再将两层纳米结构进行精准组合，因该结构本身为纳米量级，在进行双层纳米结构组合时，由于仪器精度和系统误差的限制，上下两层的矩形孔很难完全校准，误差较大，很难达到该结构AT信号的理论值，这就给实际制备应用造成了很大困难，限制了对其进一步的研究与应用。

发明内容

为了解决现有技术中存在的双层矩形孔微纳结构两层矩形孔之间位置很难完全校准的问题，本发明提供了一种双层矩形孔微纳结构的制备方法，采用了先涂覆PMMA光刻胶，然后曝光设计图形中矩形孔图形，经显影定影腐蚀掉除未曝光部分的PMMA光刻胶，留下曝光变性后的矩形孔形状的PMMA胶柱，在含有胶柱的基底上蒸镀各纳米层，最后再剥离胶柱的制备方法，解决了上下单层结构之间矩形孔很难完全校准的问题，达到了简化制备工艺，降低制备难度，提高结构制备精度的效果。

本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种双层矩形孔微纳结构的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，设计图形：用图形发生器设计双层矩形孔微纳结构图形；

步骤2，准备基底：准备ITO玻璃基底并清洗吹干；

步骤3，涂光刻胶：用甩胶机在步骤2准备好的ITO玻璃基底上涂覆PMMA光刻胶，厚度为H；

步骤4，涂胶后烘干：将步骤3涂覆PMMA光刻胶的基底放在热板上烘干；

步骤5，曝光：电子束曝光步骤1中设计的微纳结构矩形孔图形，得到曝光后的基底；

步骤6，显影：常温下，将步骤5中曝光好的基底放入显影液中浸泡显影，得到形状为微纳结构图形中矩形孔部分形状的PMMA胶柱，高度为H；

步骤7，定影：将步骤6浸泡显影后的基底放入定影液中浸泡定影，定影完成后将基底取出，用氮气吹干；

步骤8，定影后烘干：将步骤7浸泡定影后并吹干的基底放在热板上烘干；

步骤9，镀镍：将步骤8定影后烘干的基底放入电子束真空蒸发镀膜机镀镍；

步骤10，蒸镀纳米层：根据实验要求设定各纳米层的材料与厚度，在步骤9得到含有镍层的基底上由下及上依次蒸镀各纳米层；