[发明专利]一种用于电光调控的三维集成的微纳器件及其制备方法

权利要求书

1.一种用于电光调控的三维集成的微纳器件，其中，所述微纳器件包括具有热光响应特质的带支撑结构的有机微纳激光，和位于所述有机微纳激光下方的与之相集成的金属加热微环；所述有机微纳激光与所述金属加热微环形成以有机微纳激光为主体，金属加热微环为电调控单元的微纳器件；

所述有机微纳激光是指具有三维立体结构的有机微纳激光器件。

2.根据权利要求1所述的微纳器件，其中，所述有机微纳激光具有微纳结构且掺杂激光染料，其作为激光光源，所述金属加热微环作为电调控单元。

3.根据权利要求1所述的微纳器件，其中，所述有机微纳激光是带有支撑结构的有机微纳激光。

4.根据权利要求3所述的微纳器件，其中，所述带有支撑结构的有机微纳激光的材质为SU-8光刻胶、聚丙烯酰胺、聚戊四醇三丙烯酸酯或聚乙二醇二丙烯酸酯。

5.根据权利要求3所述的微纳器件，其中，所述带有支撑结构的有机微纳激光中包括增益介质，所述增益介质的含量为0.25-2wt％；所述增益介质选自激光染料，所述激光染料选自罗丹明类染料和/或香豆素类染料。

6.根据权利要求1所述的微纳器件，其中，所述有机微纳激光是圆柱形结构、微盘结构、立方体结构、长方体结构、球体结构、多边形棱柱结构、半球结构或微环结构。

7.根据权利要求1所述的微纳器件，其中，所述有机微纳激光的直径为2-24μm，厚度为0.1-5μm。

8.根据权利要求7所述的微纳器件，其中，所述有机微纳激光的直径为8μm，厚度为2μm。

9.根据权利要求3所述的微纳器件，其中，所述支撑结构的形状为圆柱形、立方体或球形。

10.根据权利要求3所述的微纳器件，其中，所述支撑结构的高度为2-20μm。

11.根据权利要求10所述的微纳器件，其中，所述支撑结构的高度为10μm。

12.根据权利要求1所述的微纳器件，其中，所述有机微纳激光是两个相同尺寸的带有支撑结构的有机微纳激光相互耦合得到的双盘耦合微纳激光。

13.根据权利要求1所述的微纳器件，其中，所述金属加热微环的材质为金、银、铜或者铂中的至少一种。

14.根据权利要求1所述的微纳器件，其中，所述金属加热微环的厚度为80-120nm。

15.根据权利要求1所述的微纳器件，其中，所述金属加热微环的图形设计为连通的金属回路结构，所述连通的金属回路结构为螺旋回路型结构或为蚊香回绕型结构。

16.权利要求1-15任一项所述的用于电光调控的三维集成的微纳器件的制备方法，所述方法包括如下步骤：

1)将聚合物溶解于有机溶剂中，在基底上旋涂成膜，得到聚合物层，在聚合物层上加涂导电介质，得到薄膜样品；

2)按照预先设计好的图案，采用掩膜板法，在薄膜样品上制备得到金属加热回路软模板；

3)在带有金属加热回路软模板的基底上蒸镀一层金属，然后清洗掉聚合物，在基底上留下微型金属回路，制备得到形成有金属加热微环的基底；

4)将增益介质溶解于可在3D打印条件下发生双光子吸收诱导的交联反应的低聚物中，在步骤3)所得的基底上旋涂成膜，烘干，除去溶剂，得到涂覆有所述低聚物的基底；

5)采用3D打印技术，根据设计的模型在步骤4)的基底上进行3D打印，得到带有支撑结构的有机微纳激光，所述有机微纳激光与位于有机微纳激光下方的金属加热微环集成得到三维集成的微纳器件。