GaAs上微/纳光学元件制备方法

摘要

GaAs上微/纳光学元件制备方法，涉及一种微/纳光学元件。提供一种低成本、方法简单且无需掩模光刻等复杂工艺，并可一次性在半导体GaAs材料表面直接刻蚀加工微/纳光学阵列元件的制备方法。用具有微/纳光学阵列的石英为原始母版，将石英微/纳光学元件上的浮雕结构精确复制到高分子材料表面，并依次溅射Ti层和Pt层，表面金属化得模板电极；将模板电极作为工作电极，调节模板电极与被加工工件GaAs片平行；将电化学刻蚀溶液加入电解池，在模板电极上产生刻蚀剂，利用刻蚀溶液中的约束剂将刻蚀剂层厚度压缩至微米级或者纳米级厚度；控制GaAs片向模板电极表面移动，直至模板电极上的结构全部复制于被加工工件表面，控制两者分离。

主权项

1. GaAs上微/纳光学元件的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)选用具有微/纳光学阵列的石英作为原始母版，通过热压印技术将石英微/纳光学元件上的浮雕结构精确复制到高分子材料表面，随后对高分子材料进行前处理；2)通过磁控溅射镀膜法将步骤1中制备的高分子材料表面依次溅射Ti层和Pt层，使其表面金属化，得到高分子材料/Ti/Pt组成的模板电极，该模板电极也就是加工工具，Ti层的厚度为5～10nm，Pt层的厚度为20～30nm；3)将步骤2制备的模板电极固定在电解池底部作为工作电极；4)调节模板电极与被加工工件GaAs片平行，通过驱动装置控制加工过程中模板电极和GaAs片之间由于接触产生的力值始终为5～6mN/mm2；5)将电化学刻蚀溶液加入电解池，启动电化学系统，在模板电极上通过电化学反应产生刻蚀剂，利用刻蚀溶液中的约束剂将刻蚀剂层厚度压缩至微米级或者纳米级厚度；6)通过压电陶瓷驱动装置控制GaAs片逐步向模板电极表面移动，由于模板电极上的约束刻蚀剂层对GaAs有刻蚀作用，模板电极上的互补结构就逐渐转移至GaAs表面，直至模板电极上的结构全部复制于被加工工件表面，控制两者分离，加工完毕。