[发明专利]一种偏振可调太赫兹光电导天线及其制备方法

权利要求书

1.一种偏振可调太赫兹光电导天线，应用于太赫兹光谱系统，其特征在于，包括：半导体衬底层（1）、介质层（2）和图案层；

所述图案层紧贴于介质层（2）表面，介质层（2）位于半导体衬底层（1）表面；

所述图案层包含电极结构（3），所述电极结构（3）包括中心对称排布的4个天线电极；

4个天线电极为三角形电极，由一个正方形电极沿对角线两侧均匀开口而获得的中心对称排布的4个等腰直角的三角形电极，且三角形电极的直角指向对称中心；

所述图案层还包括外延电极（4），每个天线电极最长边的中点均通过一条外延线（5）连接一个外延电极（4）。

2.根据权利要求1所述的一种偏振可调太赫兹光电导天线，其特征在于，还包括纳米圆盘阵列（6）；所述纳米圆盘阵列（6）为多个纳米圆盘构成的正方形阵列，纳米圆盘阵列（6）排布在4个天线电极的对称中心，纳米圆盘阵列（6）的四个顶角位于正方形电极的对角线上。

3.根据权利要求1所述的一种偏振可调太赫兹光电导天线，其特征在于，所述外延电极（4）为半径为r的圆柱体电极，外延线（5）连接至外延电极（4）的侧面。

4.根据权利要求3所述的一种偏振可调太赫兹光电导天线，其特征在于，所述外延线宽为10~20μm，长为6.3~6.6μm。

5.根据权利要求1所述的一种偏振可调太赫兹光电导天线，其特征在于，三角形电极的最长边长为l，直角相对的两三角形电极的间距le为20~40μm；相邻两三角形电极间的间隙为。

6.根据权利要求1所述的一种偏振可调太赫兹光电导天线，其特征在于，

所述半导体衬底层（1）材料为LT-GaAs、LT-GaAs或InP；

所述介质层（2）材料为钛；

所述图案层材料为金。

7.根据权利要求1所述的一种偏振可调太赫兹光电导天线，其特征在于，

所述半导体衬底层（1）厚度为200~350μm；

所述介质层（2）厚度为20~30nm；

所述图案层厚度为200~300nm。

8.一种制备偏振可调太赫兹光电导天线的方法，用于制备权利要求1-7所述的任意一种偏振可调太赫兹光电导天线，其特征在于，包括步骤：

S1、选择低温生长制备的砷化镓晶片作为半导体衬底层；

S2、在半导体衬底层上旋涂一层光刻胶，在100℃的条件下烘烤2分钟；

S3、使用具有亚微米精度纳米图形结构的软模版进行热辅助紫外压印，使金属纳米层图案转移到胶膜上，去除软模版；

S4、在真空模式下，使用等离子刻蚀技术去除纳米压印胶及光刻胶，曝露出砷化镓晶片2~3秒；

S5、使用KOH溶液漂洗后，在100℃的条件下烘烤2分钟；

S6、使用开孔的金属挡板将需要刻蚀的金属区域外的范围覆盖后，通过溅射在需要刻蚀金属的区域先镀上一层20nm厚的Ti，再镀上一层200nm厚的Au；

S7、用去胶液清洗掉光刻胶，得到完整的偏振可调太赫兹光电导天线。