[发明专利]基于激光刻蚀空气柱二维光子晶体的制备方法

摘要

本发明公开了一种基于激光刻蚀空气柱二维光子晶体的制备方法，属制备光子晶体技术领域。本发明主要通过控制膜的厚度、孔径大小和孔间隙，来调节反射的颜色的不同。本发明是通过磁控溅射的方法在硅（Si）衬底上沉积铬（Cr）层和氧化硅（SiOx）层，然后在氧化硅（SiOx）层通过激光刻蚀的方法刻蚀空气柱来制备二维光子晶体。通过激光能量来调节孔径大小和孔间隙。本发明的二维光子晶体可以应用于光学防伪方面。

主权项

1.一种基于激光刻蚀空气柱二维光子晶体的制备方法，通过磁控溅射法和激光纳米刻蚀法，来制备空气柱二维光子晶体，其特征在于，包括如下步骤：a.衬底的预处理：选择硅衬底，将衬底清洗干净，干燥，备用；b.Cr层制备：通过磁控溅射法在所述步骤a中的硅衬底上直流溅射制备厚度为5～25nm的铬层，控制氩气体流量为10mL/min，控制溅射的直流功率为5～25W；c.氧化硅层制备：通过磁控溅射法在所述步骤b中制备的Cr层上射频溅射氧化硅，在Cr层上继续制备厚度为300～600nm的氧化硅层，控制氩气与氧气质量流量比为5:2～5:4，控制溅射的射频功率为150～250W；d.空气柱的刻蚀制备：通过激光刻蚀光刻的方法，对在所述步骤c中制备的氧化硅层进行刻蚀，在氧化硅层上刻蚀一系列正方阵列排布的孔洞，使单一孔洞的直径为300～1000nm，相邻孔洞的侧边缘间距为400～1000nm，使氧化硅层上的孔洞作为空气柱，形成正方阵列排布的空气柱群，就得到二维光子晶体。