基于介质材料的平面透镜单元、平面透镜及制备方法

摘要

本发明提供了一种基于介质材料的平面透镜单元、平面透镜及制备方法，单元包括高折射率介质材料组成的天线、二氧化硅填充层、银镜和二氧化硅基底。平面透镜包括以中心对称分布的平面透镜单元，平面透镜单元的天线在x轴上呈周期分布，在y轴上以y=0为对称中心对称分布。制备方法为：第一步是在二氧化硅基底上覆盖一层银膜，然后在银膜表面上继续用电子束蒸镀覆盖填充层二氧化硅和硅膜；第二步是在硅膜上旋涂光刻胶，然后用电子束曝光技术完成光刻胶的刻蚀和显影；第三步是采用反应离子束刻蚀技术实现对硅膜的刻蚀；第四步是经过剥离过程得到最终的纳米硅天线。该结构可以提高一个数量级的聚焦效率，因此具有很高的实际应用价值。

主权项

一种基于介质材料的平面透镜单元，其特征在于：单元包括高折射率介质材料组成的天线、二氧化硅填充层、银镜和二氧化硅基底，其中顶层是天线结构，中间一层是二氧化硅填充层，底部是银镜和基底材料，其中天线的宽度尺寸a=210nm至290nm, 天线的长度尺寸b=350nm至390nm，二氧化硅填充层的长度和宽度相等、银镜的长度和宽度相等，二氧化硅基底的长度和宽度相等，并且二氧化硅填充层、银镜和二氧化硅基底三者之间的长度相等，二氧化硅填充层、银镜和二氧化硅基底三者之间的宽度相等，长度和宽度记为P，周期 P=680±10nm, 天线结构厚度t₁=400±5nm，二氧化硅填充层厚度t₂=200±5nm，银层厚度t₃=150±20nm。