| 主权项 |
1.一种可增强特定光波长之发光强度之金属光子 盒,其包括: 金属包围壁,形成一共振腔;及 不导电介质,置于该共振腔中,其中该不导电介质 具有特定之尺寸,以形成一截止波长,使得大于该 截止波长的光波段无法在该金属光子盒共振,其中 当该金属光子盒于一定温度下产生辐射光时,其一 定波段之发光强度将得以强化。 2.根据申请专利范围第1项所述之金属光子盒,系将 无法在该金属光子盒共振之光波能量转移到短波 段的区域,以增强该短波段的区域中特定光波长之 发光强度。 3.根据申请专利范围第1项所述之金属光子盒,其中 该金属光子盒系选自包括下列之任一种形状:正立 方体形状、长方体形状、球体形状、椭球体形状 、金字塔形状及其他可以用半导体制程制作之几 何形状。 4.根据申请专利范围第1项所述之金属光子盒,其中 该不导电介质系选自包括下列之任一种介质:二氧 化矽、氮化矽、二氧化钛、空气及真空。 5.根据申请专利范围第1项所述之金属光子盒,其中 该金属包围壁之金属,其厚度系介于1nm至10m之间 。 6.根据申请专利范围第1项所述之金属光子盒,其中 该金属系选自包括下列之任一种具高熔点之金属: 铂、钨及金。 7.一种制造可产生所欲光波长之金属光子盒之方 法,其包括下列步骤: (a)在一基板上形成一金属层; (b)在该金属层上形成一不导电介质层; (c)以显影术在该不导电介质层上定义出光阻之区 域; (d)除去该不导电介质层上没有光阻覆盖之区城; (e)在该不导电介质层上形成一金属层;及 (f)剥除该光阻;及 (g)在该不导电介质层上形成一金属掩盖层。 8.根据申请专利范围第7项所述之方法,其中步骤(a) 之基板系为矽基板、玻璃基板、金属基板或导热 基板。 9.根据申请专利范围第7项所述之方法,其中步骤(a) 之金属层系具有厚度介于5nm至1m之间。 10.根据申请专利范围第7项所述之方法,其中该金 属层及金属掩盖层之金属系选自包括下列之任一 种具高熔点之金属:铂、钨及金。 11.根据申请专利范围第7项所述之方法,其中步骤(b )不导电介质层系以PECVD、蒸镀、溅镀或旋涂方式 涂覆于该基板上。 12.根据申请专利范围第7项所述之方法,其中步骤(c )之显影术系为光学显影术(photolithography)、电子束 显影术(E-beam lithography)、离子束显影术(ion-beam lithography)、原子力显影术(Atomic force lithography)或 扫瞄电子穿隧显影术(Scanning tuning electron lithography )。 13.根据申请专利范围第7项所述之方法,其中该所 制得之金属光子盒系选自包括下列之任一种形状: 正立方体形状、长方体形状、球体形状、椭球体 形状、金字塔形状及其他可以用半导体制程制作 之几何形状。 14.根据申请专利范围第13项所述之方法,其中该所 制得之金属光子盒系为正立方体形状。 15.根据申请专利范围第14项所述之方法,其中步骤( b)之不导电介质层之厚度为所欲光波长之约50%。 16.根据申请专利范围第14项所述之方法,其中步骤( c)之光阻区域系为边长为所欲光波长之约50%之正 方形。 17.根据申请专利范围第14项所述之方法,其中步骤( e)之不导电介质层之厚度为步骤(b)中之介质层厚 度或小于此厚度。 18.根据申请专利范围第7项所述之方法,其中步骤(g )之金属掩护层系具有厚度介于1nm至500nm之间。 19.根据申请专利范围第7项所述之方法,其中该不 导电介质层系选自包括下列之任一种介质:二氧化 矽、氮化矽、二氧化钛、空气及真空。 20.一种光源,其包括: 一黑体辐射发射体,其具有预定奈米尺寸的金属光 子盒;及 一加热源,其可加热该金属光子盒之金属, 其中该金属光子盒可形成一截止波长,使得大于该 截止波长的光波段无法在该金属光子盒共振。 21.根据申请专利范围第20项所述之光源,其中该金 属光子盒系将无法在该金属光子盒共振之光波能 量转移到短波段的区域,以增强该短波段的区域中 特定光波长之发光强度。 22.根据申请专利范围第20项所述之光源,其中该金 属光子盒系选自包括下列之任一种形状:正立方体 形状、长方体形状、球体形状、椭球体形状、金 字塔形状及其他可以用半导体制程制作之几何形 状。 23.根据申请专利范围第20项所述之光源,其中该金 属包围壁之金属,其厚度系介于1nm至10m之间。 图式简单说明: 第1图 系为黑体辐射在三种不同温度下的频谱图 。 第2图 系将含有本发明之金属光子盒之试片置于 加热基座进行热效应时之示意图。 第3图 系将含有本发明之金属光子盒之试片直接 置于可产生热之高耐热电传导物质上进行热效应 实验之示意图。 第4图 系显示制造本发明实施例之金属光子盒之 制作结构示意图。 第5图 系为第4图的上视图,此为光阻的阵列结构。 第6图 系为本发明实施例之金属光子盒之结构完 成图。 第7图 系220奈米之金属光子盒发光频谱,温度约在 摄氏700度左右。由图可观察到,在467奈米的位置, 光强度被放大了5~6倍左右,与第6图相比较,可以发 现长波长部份被压抑许多,而只在金属光子盒之截 止波长出现一放大五至六倍的强度,使得可见光所 占能量的比例大辐提高20~30%致使可见光范围的发 光效率大辐提高。 第8图 系铂表面之发光频谱(无金属光子盒之黑体 辐射),温度约在摄氏700度。 |
