一种尖劈型超透镜的制备方法

摘要

本发明公开了一种尖劈型超透镜的制备方法，用于制造实现超分辨成像的尖劈型超透镜。其主要步骤为：在平整的紫外透明基底上依次涂布或沉积牺牲层和掩蔽层；在掩蔽层上涂光刻胶，曝光得到直线结构；将直线结构刻蚀传递到掩蔽层；用掩蔽层做掩蔽，对牺牲层进行各向同性刻蚀，使掩蔽层部分悬空；倾斜蒸镀多层膜；去除牺牲层、掩蔽层，得到尖劈型超透镜。本发明该方法只需要通过常规的光刻、IBE刻蚀、RIE刻蚀或湿法腐蚀、阴影蒸镀，就可以制备得到用于实现超分辨成像的尖劈型超透镜。

主权项

一种尖劈型超透镜的制备方法，其特征在于：针对尖劈型超透镜的制造困难，该方法的步骤如下：步骤(1)在平整的紫外透明基底上依次涂布或沉积牺牲层和掩蔽层；所述步骤(1)中的紫外透明基底可以为石英、玻璃、蓝宝石或Si₃N₄基片，牺牲层为光刻胶、PMMA或其它有机材料，掩蔽层为铬、银、铜、钛、SiO2、Si、SiC或Si₃N₄膜层；具体的，在平整的K9玻璃基底上涂布800nm的负性光刻胶作为牺牲层，然后沉积60nm的铬作为掩蔽层；步骤(2)在掩蔽层上涂光刻胶，曝光得到直线结构；所述步骤(2)中曝光的方法为接触式曝光、接近式曝光或移动曝光；具体的，在铬掩蔽层上涂光刻胶ARP3170，移动曝光、显影后得到线条宽度30微米、空白区宽度10微米、长度500微米的光刻胶直线结构；步骤(3)将直线结构刻蚀传递到掩蔽层；所述步骤(3)中将直线结构刻蚀传递到掩蔽层的刻蚀方法为IBE、RIE或ICP；步骤(4)用掩蔽层做掩蔽，对牺牲层进行各向同性刻蚀，使掩蔽层部分悬空；所述步骤(4)中对牺牲层进行各向同性刻蚀的刻蚀方法为RIE或湿法腐蚀，在刻蚀牺牲层时光刻胶会被全部刻蚀去除或刻蚀部分厚度；具体的，用铬掩蔽层做掩蔽，以高压O₂对ARP3120负性光刻胶牺牲层进行各向同性RIE刻蚀，使直线结构边缘500nm宽度的铬掩蔽层悬空；步骤(5)倾斜蒸镀金属/介质膜层交替组成的多层膜；所述步骤(5)中的金属/介质膜层，金属膜层可以为银、金或金银合金，介质膜层为为SiO₂、Al₂O₃、SiC或Si₃N₄，蒸镀的方向与直线结构的方向垂直，并与基底法线的方向夹角为100‑180度；具体的，以与直线结构的方向垂直、与K9玻璃基片的法线方向成160度的倾斜角，向K9玻璃基片交替倾斜蒸镀Ag/SiO₂膜层，得到Ag/SiO₂膜层交替组成的多层膜结构；其中Ag和SiO₂膜层各20层，每层Ag膜层、SiO₂膜层的厚度均为12nm，多层膜的总厚度为480nm；步骤(6)去除牺牲层和附着在牺牲层上的掩蔽层，得到位于紫外透明基底上的尖劈型超透镜；所述步骤(6)中去除牺牲层、掩蔽层的方法为将基底置于丙酮、异丙醇或乙醇溶液中浸泡；具体的，将K9玻璃基片泡在丙酮溶液里，去除负性光刻胶牺牲层和附着在牺牲层上的铬掩蔽层，得到位于K9玻璃基片上的尖劈型超透镜。