[发明专利]一种非对称传输信号可调的微纳结构及其制备方法

权利要求书

1.一种非对称传输信号可调的微纳结构，其特征在于：包括微纳结构本体和基底层，所述微纳结构本体连接于所述基底层上；所述微纳结构本体由一介质膜和TCO薄膜连接构成；

所述TCO薄膜上嵌有与介质膜方向相同且互相平行排列的第一矩形条、第二矩形条和第三矩形条；所述第一矩形条、第二矩形条和第三矩形条之间间距相等；所述第一矩形条和第三矩形条分别与所述TCO薄膜的两条侧边连接；

所述第二矩形条两侧分别设有相互对称的第四矩形条和第五矩形条；所述第四矩形条和第五矩形条一端与所述第二矩形条连接，另一端自由；所述第四矩形条和第五矩形条分别与所述第二矩形条具有一相同夹角；所述夹角不等于0°和180°；

所述第一矩形条、第二矩形条和第三矩形条完全相同；所述第四矩形条和第五矩形条完全相同；

所述第二矩形条和第三矩形条上分别连接有第一电极和第二电极用于连接外电路调节电场；

所述第一矩形条、第二矩形条、第三矩形条、第四矩形条和第五矩形条均由贵金属材料制成；所述第一矩形条、第二矩形条、第三矩形条、第四矩形条和第五矩形条均与所述TCO薄膜之间具有一狭缝。

2.根据权利要求1所述的微纳结构，其特征在于：所述第四矩形条和第五矩形条为条状、棒状或者块状。

3.根据权利要求1所述的微纳结构，其特征在于：所述介质膜为透明绝缘材料制成；所述基底层为ITO玻璃。

4.根据权利要求2所述的微纳结构，其特征在于：所述第四矩形条和第五矩形条分别连接有与所述第二矩形条互相平行的第六矩形条和第七矩形条；所述第六矩形条和第七矩形条完全相同；所述第六矩形条和第七矩形条均由贵金属制成。

5.根据权利要求1所述的微纳结构，其特征在于：所述微纳结构本体和所述基底层按照矩形周期阵列连接形成阵列结构的微纳结构。

6.根据权利要求1-3所述任一的微纳结构的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，利用图形发生器设计权利要求1中所述微纳结构本体的图形；

步骤2，甩胶：在准备好的基底层上涂覆一层PMMA光刻胶，然后利用电子束曝光方法在涂覆好的PMMA光刻胶上曝光刻蚀步骤1中设计图形中的第一矩形条、第二矩形条、第三矩形条、第四矩形条和第五矩形条形状图形，经显影定影后在PMMA光刻胶层上形成第一矩形条、第二矩形条、第三矩形条、第四矩形条和第五矩形条形状图形的孔洞；

步骤3，镀贵金属：利用物理气相沉积方法在步骤2形成的孔洞内蒸镀贵金属，形成所述第一矩形条、第二矩形条、第三矩形条、第四矩形条和第五矩形条；

步骤4，除胶：利用等离子清洗机去除步骤2曝光刻蚀后留下的PMMA光刻胶；

步骤5，二次甩胶：在步骤4除胶后的基底层上再次涂覆一层PMMA光刻胶，并曝光步骤1中设计图形中的第一矩形条、第二矩形条、第三矩形条、第四矩形条和第五矩形条形状图形；

步骤6，除胶：将步骤5中曝光后的基底层经显影定影后，第一矩形条、第二矩形条、第三矩形条、第四矩形条和第五矩形条表面以外其他部分的PMMA光刻胶被溶解除掉；

步骤7，镀TCO薄膜：利用物理气相沉积的方法在步骤6除胶后的基底层上蒸镀TCO，形成TCO薄膜；

步骤8，除胶：将步骤7完成的基底层放入丙酮中浸泡不少于30min，溶解掉第一矩形条、第二矩形条、第三矩形条、第四矩形条和第五矩形条上表面的PMMA光刻胶，步骤7中蒸镀在第一矩形条、第二矩形条、第三矩形条、第四矩形条和第五矩形条表面上的TCO薄膜也随之脱落；

步骤9，刻蚀：利用聚焦离子束法在步骤8形成的基底上刻蚀步骤1中设计图形中的介质膜部分和所述狭缝部分，即可得到介质膜为空气的微纳结构本体；

步骤10，镀电极：在步骤9形成的微纳结构本体的第二矩形条和第三矩形条上分别利用纳米焊接技术焊接第一电极和第二电极，即可得到所述的微纳结构。

7.根据权利要求6所述的微纳结构的制备方法，其特征在于：步骤2中所述PMMA光刻胶为正胶，甩胶厚度为40~60nm；步骤5中所述PMMA光刻胶为负胶，甩胶厚度为10~20nm。