[发明专利]一种三维全金属微腔结构表面等离激元阵列加工方法

权利要求书

1.一种三维全金属微腔结构表面等离激元阵列加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)衬底材料准备；

(2)在(1)所述衬底上沉积金属铝；

(3)在(2)所述沉积层上进行光刻形成图形化衬底，具体而言：先旋涂光刻胶，并通过曝光和显影以制备预定图形；

(4)在(3)所述图形化衬底上沉积金属，并利用剥离工艺将光刻图形转化为金属图形，得到图形化的金属衬底；

(5)以(4)所述的图形化金属为掩模，用铝腐蚀液腐蚀铝膜，通过横向钻蚀形成三维腔体结构。

2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述衬底材料可以是硅片、玻璃片以及沉积有金属薄膜的硅片、玻璃片。

3.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述的金属铝沉积方法是磁控溅射镀膜法或者电子束蒸发镀膜法，其厚度可以从10纳米到几百纳米均可。

4.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述的光刻方法是电子束曝光或深紫外光刻技术，光刻的图形可以是圆形，方形，十字型等对称结构，或椭圆，三角等非对称结构，其关键尺寸在数十纳米到数百纳米之间。

5.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(4)所述金属沉积方法是电子束蒸发镀膜法，所述的金属材料可以是不同于铝的其他金属材料，比如金、银、铜等。

6.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述的铝腐蚀液是低浓度的四甲基氢氧化铵溶液，其浓度范围从0.1％-5％，或者85％磷酸、70％硝酸、醋酸和水按4∶1∶4∶1比例混合。

7.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述三维腔体的形状、高度、宽度可以通过对光刻图形的设计、铝膜的厚度以及铝腐蚀液的腐蚀时间来控制。

8.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述三维腔体的为全金属结构，其金属的欧姆损耗可以增强光学吸收，并结合光学微腔的电磁能量局限效应，可实现近完美吸收(吸收率接近100％)的光学特性。