一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于電磁波偏振態(tài)調(diào)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)及其制備方法，該結(jié)構(gòu)包括結(jié)構(gòu)本體，結(jié)構(gòu)本體包括多個(gè)傳輸單元，傳輸單元設(shè)有相交的第一縫隙和第二縫隙，第二縫隙與第一縫隙之間有一銳角β，且β的數(shù)值范圍為30°～60°；其制備方法包括清洗基底、涂光刻膠、涂膠后烘、曝光、顯影、定影、顯影后烘、真空鍍金、光刻膠去除、吹干十個(gè)步驟，同時(shí)圓偏振光通過該方法制得的該結(jié)構(gòu)能獲得多種偏振態(tài)的光，出射光中有左旋圓偏振光、右旋圓偏振光、線偏振光、左旋橢圓偏振光以及右旋橢圓偏振光，再通過其他結(jié)構(gòu)如偏振片能獲得其中任意一種偏振態(tài)的光，并加以利用；該新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)及制備工藝簡(jiǎn)單，有利于推廣和應(yīng)用。
【專利說明】
一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于電磁波偏振態(tài)調(diào)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)及其 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 非對(duì)稱傳輸是指同一種偏振態(tài)的波從傳輸結(jié)構(gòu)的正面入射時(shí)和從傳輸結(jié)構(gòu)的反 面入射時(shí)轉(zhuǎn)換效率不同的效應(yīng)。偏振，即振動(dòng)方向?qū)τ趥鞑シ较虻牟粚?duì)稱性，且偏振是橫波 區(qū)別于其他縱波的一個(gè)最明顯的標(biāo)志，只有橫波才有偏振現(xiàn)象。光波是電磁波，光波的傳播 方向就是電磁波的傳播方向光波中的電振動(dòng)矢量和磁振動(dòng)矢量都與傳播速度相垂直，因此 光波是橫波，它具有偏振性，具有偏振性的光則稱為偏振光。偏振光按照其性質(zhì)又可分為平 面偏振光(即線偏振光）、圓偏振光和橢圓偏振光、部分偏振光幾種。
[0003] 對(duì)于圓偏振光而言，假定入射光為右旋圓偏振光(RCP)，出射光中既有右旋圓偏振 光，還有通過結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化出的左旋圓偏振光(LCP)，而這種出射光中左、右旋所占比例對(duì)于從 結(jié)構(gòu)正面入射和從結(jié)構(gòu)反面入射是不同的。對(duì)于現(xiàn)有的技術(shù)，許多三維結(jié)構(gòu)用來實(shí)現(xiàn)圓偏 振光的非對(duì)稱傳輸效應(yīng)，其結(jié)構(gòu)大多通過將偏振旋轉(zhuǎn)器夾在兩種方向垂直的偏振片之間， 從而實(shí)現(xiàn)非對(duì)稱效應(yīng)。然而，這種方法雖然能夠?qū)崿F(xiàn)非對(duì)稱傳輸效應(yīng)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于 制備及推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的實(shí)現(xiàn)非對(duì)稱傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)中存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于制 備及推廣的問題。
[0005] 為此，本發(fā)明提供了一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)，包括結(jié)構(gòu)本體，其中，所述結(jié)構(gòu)本 體包括多個(gè)傳輸單元，所述傳輸單元設(shè)有相交的第一縫隙和第二縫隙。
[0006] 上述一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)，所述傳輸單元為長(zhǎng)方體，所述長(zhǎng)方體的長(zhǎng)度a、寬 度b的數(shù)值范圍均為150nm~200nm，高度t的數(shù)值范圍為20nm~80nm〇
[0007] 上述一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)，所述第一縫隙與所述長(zhǎng)方體的寬度b相平行，且所 述第一縫隙的長(zhǎng)度與所述長(zhǎng)方體的寬度b相等，第一縫隙寬度c的數(shù)值范圍為20nm~50nm; 所述第二縫隙的長(zhǎng)度e和寬度d之間的夾角a的數(shù)值范圍為30°~90°，且第二縫隙的長(zhǎng)度e、 寬度d的數(shù)值范圍分別90nm~150nm、30nm~70nm 〇
[0008] 上述一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)，所述第二縫隙與第一縫隙之間有一銳角0，且抑勺 數(shù)值范圍為30°~60°。
[0009] 本發(fā)明還提供了一種新型非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的制備方法，具體包括如下步驟： 步驟一、清洗:選取IT0玻璃作為基底，并將其放入洗滌液中清洗，再依次用去離子水I、 丙酮、酒精、去離子水n超聲清洗，最后用氮?dú)鈽尨蹈煞湃氲獨(dú)夤駛溆茫?步驟二、涂光刻膠:用甩膠機(jī)在所述步驟一清洗后的基底上甩SU-8光刻膠； 步驟三、涂膠后烘:將所述步驟二甩膠后的基底放置在熱板上烘烤； 步驟四、曝光:對(duì)所述步驟三烘烤后的基底，用圖形發(fā)生器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖形，并用電子束 曝光圖形，得到曝光后的基底； 步驟五、顯影:室溫條件下，將所述步驟四曝光后的基底放入顯影液中浸泡顯影； 步驟六、定影:將所述步驟五浸泡顯影的基底放入定影液中浸泡，時(shí)間不少于60s; 步驟七、顯影后烘:將所述步驟六定影浸泡的基底放置在熱板上烘烤； 步驟八、真空鍍金:將所述步驟七烘烤后的基底放入電子束真空蒸發(fā)鍍膜機(jī)中，蒸鍍鈦 后再蒸鍍金，蒸鍍完冷卻lOmin~20min后再取出； 步驟九、光刻膠去除:采用lift-off工藝，用去膠液剝離所述步驟八真空鍍金后的基底 上的SU-8光刻膠，時(shí)間至少為30min; 步驟十、用氮?dú)鈽尨蹈伤霾襟E九處理后的基底，非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)制備完成。
[0010] 上述一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)的制備方法，所述步驟一中IT0玻璃的尺寸為1~3 英寸，洗滌液為洗潔精或者洗手液，去離子水I、丙酮、酒精依次超聲清洗的時(shí)間為15min，去 離子水II超聲清洗的時(shí)間為5min。
[0011] 上述一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)的制備方法，所述步驟二中SU-8光刻膠的厚度為 200nm，所述甩膠機(jī)的轉(zhuǎn)速為1 OOOrpm，時(shí)間為60s 〇
[0012] 上述一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)的制備方法，所述步驟三、步驟七中熱板的溫度均 為150°C，且烘烤時(shí)間均為3min~15min;所述熱板放置于超凈室內(nèi)的通風(fēng)廚處，且熱板的溫 度精度為±1°C。
[0013] 上述一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)的制備方法，所述步驟五中的顯影液由四甲基二戊 酮與異丙醇以體積比為3:1配合制成，且顯影時(shí)間為60s。
[0014] 上述一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)的制備方法，所述步驟八中電子束真空蒸發(fā)鍍膜機(jī) 的真空度不大于3*l(T6torr，蒸鍍鈦、金的厚度分別為10nm、40nm。
[0015] 本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的這種新型非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，圓偏振光通過該結(jié)構(gòu)可 以獲得多種偏振態(tài)的光，即出射光中有左旋圓偏振光、右旋圓偏振光、線偏振光以及橢圓偏 振光，再通過其他結(jié)構(gòu)如偏振片可以獲得其中任意一種偏振態(tài)的光，并加以利用；因此，該 新型非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有利于推廣和應(yīng)用。
[0016] 以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0018] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例2新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖3(a)為本發(fā)明通過計(jì)算機(jī)軟件模擬試驗(yàn)得到的與波長(zhǎng)與透射率的曲線 圖。
[0020] 圖3(b)為本發(fā)明通過計(jì)算機(jī)軟件模擬試驗(yàn)得到的波長(zhǎng)與非對(duì)稱傳輸轉(zhuǎn)換效率曲 線圖。
[0021] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例3新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例4新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例5新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 附圖標(biāo)記說明：1、結(jié)構(gòu)本體;2、傳輸單元;3、第一縫隙;4、第二縫隙。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為進(jìn)一步闡述本發(fā)明達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及實(shí) 施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)特征及其功效，詳細(xì)說明如下。
[0026] 實(shí)施例1: 如圖1所示，一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)的示意圖，包括結(jié)構(gòu)本體1，結(jié)構(gòu)本體1包括12個(gè) 傳輸單元2,傳輸單元2為正方體，且正方體的邊長(zhǎng)a=b=200nm，高度t的數(shù)值為40nm;傳輸單 元2還設(shè)有相交的第一縫隙3和第二縫隙4,第二縫隙4與第一縫隙3之間有一銳角0，且邱勺數(shù) 值為60°;第一縫隙3與所述正方體的邊長(zhǎng)b相平行，且第一縫隙3的長(zhǎng)度與所述正方體的邊 長(zhǎng)b相等，第一縫隙3寬度c的數(shù)值為20nm;第二縫隙4的長(zhǎng)度e和寬度d之間的夾角a的數(shù)值為 60°，且第二縫隙4的長(zhǎng)度e、寬度d的數(shù)值分別為150nm、40nm。
[0027] 該新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)，其具體制備方法如下： 步驟一、選取1~3英寸的IT0玻璃作為基底，并用洗潔精對(duì)其清洗，用去離子水超聲清 洗15min后，用丙酮超聲15min，隨后再用酒精超聲15min，再用去離子水超聲5min，最后用氮 氣槍吹干后放入氮?dú)夤駛溆茫?步驟二、用甩膠機(jī)在步驟一中制備好的基底上甩200nm厚的電子束負(fù)膠SU-8,所用甩膠 機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定為l〇〇〇rpm(甩膠機(jī)可以設(shè)定0_6000rpm)時(shí)間設(shè)定為60s; 步驟三、將步驟二甩膠后的基底放在已經(jīng)加熱到150°C的熱板上，烘烤時(shí)間為3min;熱 板放置在超凈室內(nèi)的通風(fēng)處，此處塵埃顆粒少，有利于有機(jī)物的揮發(fā)，熱板的溫度精度為± 1°C； 步驟四、對(duì)步驟三烘烤后的基底，用圖形發(fā)生器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖形，結(jié)合具體的設(shè)計(jì)參數(shù)和 圖 1 所不的結(jié)構(gòu)圖，a=b=200nm，c=20nm，d=40nm，e=l 50nm，t=40nm，a=60°，0=60°，掃描電子顯 微鏡曝光電壓選擇20KV，spot選擇5.0，曝光劑量400ii C/cm2 (微庫(kù)每平方厘米），步距選擇 20nm，用電子束曝光圖形，得到曝光后的基底； 步驟五、室溫條件下，將步驟四曝光后的基底放入由四甲基二戊酮與異丙醇以體積比 3:1配合制成的顯影液中浸泡顯影，顯影液從_15°C冰箱中取出在室溫下立刻使用，顯影時(shí) 間控制在恒定時(shí)間60s;在顯影時(shí)間確定下，圖形的精度與曝光劑量成線性關(guān)系，60s時(shí)曝光 劑量400yc/cm 2 (微庫(kù)每平方厘米)最好； 步驟六、將步驟五浸泡顯影的基底放入定影液中浸泡，時(shí)間不少于60s其中定影液為異 丙醇，浸泡完成后取出用氮?dú)獯蹈桑?步驟七、將步驟六定影浸泡的基底放置在150°C的熱板上烘3min;熱板放置在超凈室內(nèi) 的通風(fēng)處，此處塵埃顆粒少，有利于有機(jī)物的揮發(fā)，熱板的溫度精度為± 1°C ; 步驟八、將步驟七烘烤后的基底放入電子束真空蒸發(fā)鍍膜機(jī)中抽真空，真空度要達(dá)到 3* 1 (T6t〇rr以下，蒸鍍1 Onm厚的鈦，鈦具有很好的粘附性，防止之后鍍的Au脫落，然后蒸鍍 40nm的Au，蒸鍍完冷卻10min后才可以取出樣品，防止鈦革E1材被氧化； 步驟九、采用剝離即lift-off工藝，將步驟八真空鍍金后的基底泡在丙酮中，因?yàn)楸?作為有機(jī)溶劑，易揮發(fā)，有毒，需要密封浸泡，時(shí)間35min，溶解電子束光刻膠SU-8; 步驟十、用氮?dú)鈽尨蹈刹襟E九處理后的基底，非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)制備完成。
[0028] 基于實(shí)施例1的參數(shù)及步驟制備完成該新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)后，通過使用三維有 限元方法(FEM)計(jì)算軟件COMSOL Multiphysics進(jìn)行計(jì)算模擬試驗(yàn)，如圖3所示，圖3(a)為 與波長(zhǎng)與透射率的曲線變化圖，其中，1|._表示左旋圓偏振光激發(fā)、右旋圓偏振光 接收，其波長(zhǎng)與透射率的曲線圖用""表示，Hi表示右旋圓偏振光激發(fā)，左旋圓偏振光接 收，其波長(zhǎng)與透射率的曲線圖用'°'表示；圖3(b)為波長(zhǎng)與非對(duì)稱傳輸轉(zhuǎn)換效率曲線圖，非對(duì) 稱傳輸轉(zhuǎn)換效率用AT表示，其中，
T上的箭頭表示光的傳播方向，箭頭向右表示光沿z軸正方形傳播，箭頭向左表示光沿z 軸負(fù)方向傳播，下角標(biāo)"+"表不右旋圓偏振光，表不左旋圓偏振光;下角標(biāo)第一位表不接 收光的偏振態(tài);第二位表不激發(fā)光的偏振態(tài)；由上述公式可以得出圖3(a)中的的透射 率減去11$的透射率得到的結(jié)果即為非對(duì)稱傳輸轉(zhuǎn)換效率，且從圖3(b)可以看出當(dāng)波長(zhǎng)為 645nm時(shí)，非對(duì)稱傳輸轉(zhuǎn)換效率最高。
[0029] 實(shí)施例2: 一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)，包括結(jié)構(gòu)本體1，結(jié)構(gòu)本體1包括多個(gè)傳輸單元2,如圖2所 示的該非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)示意圖，傳輸單元2為正方體，且正方體的邊長(zhǎng)a=b= 150nm，高度t的數(shù)值為20nm;傳輸單元2還設(shè)有相交的第一縫隙3和第二縫隙4,第二縫隙4與 第一縫隙3之間有一銳角0，且0的數(shù)值為60°;第一縫隙3與所述正方體的邊長(zhǎng)b相平行，且第 一縫隙3的長(zhǎng)度與所述正方體的邊長(zhǎng)b相等，第一縫隙3寬度c的數(shù)值為50nm;第二縫隙4的長(zhǎng) 度e和寬度d之間的夾角a的數(shù)值為90°，且第二縫隙4的長(zhǎng)度e、寬度d的數(shù)值分別為90nm、 30nm〇
[0030] 該新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)，其具體制備方法如下： 步驟一、選取1~3英寸的IT0玻璃作為基底，并用洗手液對(duì)其清洗，用去離子水超聲清 洗15min后，用丙酮超聲15min，隨后再用酒精超聲15min，再用去離子水超聲5min，最后用氮 氣槍吹干后放入氮?dú)夤駛溆茫?步驟二、用甩膠機(jī)在步驟一中制備好的基底上甩200nm厚的電子束負(fù)膠SU-8,所用甩膠 機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定為l〇〇〇rpm(甩膠機(jī)可以設(shè)定0_6000rpm)時(shí)間設(shè)定為60s; 步驟三、將步驟二甩膠后的基底放在已經(jīng)加熱到150 °C的熱板上，烘烤時(shí)間為15min;熱 板放置在超凈室內(nèi)的通風(fēng)處，此處塵埃顆粒少，有利于有機(jī)物的揮發(fā)，熱板的溫度精度為± rc； 步驟四、對(duì)步驟三烘烤后的基底，用圖形發(fā)生器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖形，結(jié)合具體的設(shè)計(jì)參數(shù)和 圖1所示的非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)圖，a=b=150nm，c=50nm，d=30nm，e=90nm，t=20nm，a= 90°，f3=60°，掃描電子顯微鏡曝光電壓選擇20KV，spot選擇5.0，曝光劑量400yc/cm 2(微庫(kù)每 平方厘米），步距選擇20nm，用電子束曝光圖形，得到曝光后的基底； 步驟五、室溫條件下，將步驟四曝光后的基底放入由四甲基二戊酮與異丙醇以體積比 3:1配合制成的顯影液中浸泡顯影，顯影液從_15°C冰箱中取出在室溫下立刻使用，顯影時(shí) 間控制在恒定時(shí)間60s;在顯影時(shí)間確定下，圖形的精度與曝光劑量成線性關(guān)系，60s時(shí)曝光 劑量400yc/cm2 (微庫(kù)每平方厘米)最好； 步驟六、將步驟五浸泡顯影的基底放入定影液中浸泡定影，浸泡時(shí)間不少于60s，其中 定影液為異丙醇，浸泡完成后取出用氮?dú)獯蹈桑?步驟七、將步驟六定影浸泡的基底放置在放在150°C的熱板上烘15min;熱板放置在超 凈室內(nèi)的通風(fēng)處，此處塵埃顆粒少，有利于有機(jī)物的揮發(fā)，熱板的溫度精度為± 1°C ; 步驟八、將步驟七烘烤后的基底放入電子束真空蒸發(fā)鍍膜機(jī)中抽真空，真空度要達(dá)到 3* 1 (T6t〇rr以下，蒸鍍1 Onm厚的鈦，鈦具有很好的粘附性，防止之后鍍的Au脫落，然后蒸鍍 40nm的Au，蒸鍍完冷卻20min后才可以取出樣品，防止鈦靶材被氧化； 步驟九、采用剝離即lift-off工藝，將步驟八真空鍍金后的基底泡在丙酮中，因?yàn)楸?作為有機(jī)溶劑，易揮發(fā)，有毒，需要密封浸泡，時(shí)間為40min，溶解電子束光刻膠SU-8; 步驟十、用氮?dú)鈽尨蹈刹襟E九處理后的產(chǎn)品，非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)制備完成。
[0031] 實(shí)施例3: 一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)，包括結(jié)構(gòu)本體1，結(jié)構(gòu)本體1包括多個(gè)傳輸單元2,如圖4所 示的該非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)示意圖，傳輸單元2為長(zhǎng)方體，且長(zhǎng)方體的長(zhǎng)度a=160nm ，寬度b=180nm，高度t的數(shù)值為80nm;傳輸單元2還設(shè)有相交的第一縫隙3和第二縫隙4,第二 縫隙4與第一縫隙3之間有一銳角0，且0的數(shù)值為45°;第一縫隙3與所述長(zhǎng)方體的寬度b相平 行，且第一縫隙3的長(zhǎng)度與所述長(zhǎng)方體的寬度b相等，第一縫隙3寬度c的數(shù)值為40nm;第二縫 隙4的長(zhǎng)度e和寬度d之間的夾角a的數(shù)值為30°，且第二縫隙4的長(zhǎng)度e、寬度d的數(shù)值分別為 120nm、70nm〇
[0032]該新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)，其具體的制備方法包括清洗基底、涂光刻膠、涂膠后烘、 曝光、顯影、定影、顯影后烘、真空鍍金、光刻膠去除、吹干這十個(gè)步驟，與實(shí)施例2中制備方 法不同的地方在于步驟四、對(duì)步驟三烘烤后的基底，用圖形發(fā)生器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖形，結(jié)合具體 的設(shè)計(jì)參數(shù)和圖4所示的非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)圖，a=160nm，b=180nm，c=40nm，d= 70nm，e=120nm，t=80nm，a=30°，0=45°，掃描電子顯微鏡曝光電壓選擇20KV，spot選擇5 ? 0，曝 光劑量40〇yc/cm2(微庫(kù)每平方厘米），步距選擇20nm，用電子束曝光圖形，得到曝光后的基 底。
[0033] 實(shí)施例4: 一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)，包括結(jié)構(gòu)本體1，結(jié)構(gòu)本體1包括多個(gè)傳輸單元2，如圖5所 示的該非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)示意圖，傳輸單元2為長(zhǎng)方體，且長(zhǎng)方體的長(zhǎng)度a=180nm， 寬度b=160nm，高度t的數(shù)值為20nm;傳輸單元2還設(shè)有相交的第一縫隙3和第二縫隙4，第二 縫隙4與第一縫隙3之間有一銳角0，且0的數(shù)值為60°;第一縫隙3與所述長(zhǎng)方體的寬度b相平 行，且第一縫隙3的長(zhǎng)度與所述長(zhǎng)方體的寬度b相等，第一縫隙3寬度c的數(shù)值為30nm;第二縫 隙4的長(zhǎng)度e和寬度d之間的夾角a的數(shù)值為30°，且第二縫隙4的長(zhǎng)度e、寬度d的數(shù)值分別為 130nm、40nm〇
[0034]該新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)，其具體的制備方法包括清洗基底、涂光刻膠、涂膠后烘、 曝光、顯影、定影、顯影后烘、真空鍍金、光刻膠去除、吹干這十個(gè)步驟，與實(shí)施例2中制備方 法不同的地方在于步驟四、對(duì)步驟三烘烤后的基底，用圖形發(fā)生器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖形，結(jié)合具體 的設(shè)計(jì)參數(shù)和圖5所示的非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)圖，a=180nm，b=160nm，c=30nm，d= 40nm，e=130nm，t=20nm，a=30°，0=6〇°，掃描電子顯微鏡曝光電壓選擇20KV，spot選擇5 ? 0，曝 光劑量40〇yc/cm2(微庫(kù)每平方厘米），步距選擇20nm，用電子束曝光圖形，得到曝光后的基 底。
[0035] 實(shí)施例5: 一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)，包括結(jié)構(gòu)本體1，結(jié)構(gòu)本體1包括多個(gè)傳輸單元2,如圖6所 不的該非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)不意圖，傳輸單兀2為長(zhǎng)方體，且長(zhǎng)方體的長(zhǎng)度a=150nm， 寬度b=160nm，高度t的數(shù)值為60nm;傳輸單元2還設(shè)有相交的第一縫隙3和第二縫隙4，第二 縫隙4與第一縫隙3之間有一銳角0，且0的數(shù)值為30°;第一縫隙3與所述長(zhǎng)方體的寬度b相平 行，且第一縫隙3的長(zhǎng)度與所述長(zhǎng)方體的寬度b相等，第一縫隙3寬度c的數(shù)值為20nm;第二縫 隙4的長(zhǎng)度e和寬度d之間的夾角a的數(shù)值為90°，且第二縫隙4的長(zhǎng)度e、寬度d的數(shù)值分別為 140nm、30nm〇
[0036] 該新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)，其具體的制備方法包括清洗基底、涂光刻膠、涂膠后烘、 曝光、顯影、定影、顯影后烘、真空鍍金、光刻膠去除、吹干這十個(gè)步驟，與實(shí)施例2中制備方 法不同的地方在于步驟四、對(duì)步驟三烘烤后的基底，用圖形發(fā)生器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖形，結(jié)合具體 的設(shè)計(jì)參數(shù)和圖5所示的非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)圖，a=150nm，b=160nm，c=20nm，d= 30nm，e=140nm，t=60nm，a=90°，0=3〇°，掃描電子顯微鏡曝光電壓選擇20KV，spot選擇5 ? 0，曝 光劑量40〇yc/cm2(微庫(kù)每平方厘米），步距選擇20nm，用電子束曝光圖形，得到曝光后的基 底。
[0037] 本發(fā)明提供的這種新型非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，圓偏振光通過該結(jié)構(gòu)可以獲得多種偏振態(tài)的 光，即出射光中有左旋圓偏振光、右旋圓偏振光、線偏振光以及左旋橢圓偏振光、右旋橢圓 偏振光，再通過其他結(jié)構(gòu)如偏振片可以獲得其中任意一種偏振態(tài)的光，并加以利用，且其結(jié) 構(gòu)及制備工藝簡(jiǎn)單，有利于推廣和應(yīng)用。
[0038] 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定 本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的 保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)，包括結(jié)構(gòu)本體（I)，其特征在于:所述結(jié)構(gòu)本體（I)包括多 個(gè)傳輸單元(2)，所述傳輸單元(2)設(shè)有相交的第一縫隙(3)和第二縫隙(4)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述傳輸單元(2)為 長(zhǎng)方體，所述長(zhǎng)方體的長(zhǎng)度a、寬度b的數(shù)值范圍均為150nm~200nm，高度t的數(shù)值范圍為 20nm~80nm〇3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第一縫隙（3)與 所述長(zhǎng)方體的寬度b相平行，且所述第一縫隙（3)的長(zhǎng)度與所述長(zhǎng)方體的寬度b相等，第一縫 隙(3 )寬度c的數(shù)值范圍為20nm~50nm;所述第二縫隙(4 )的長(zhǎng)度e和寬度d之間的夾角α的數(shù) 值范圍為30°~90°，且第二縫隙（4)的長(zhǎng)度e、寬度d的數(shù)值范圍分別90nm~150nm、30nm~ 70nm〇4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第二縫隙(4) 與第一縫隙（3)之間有一銳角β，且邱勺數(shù)值范圍為30°~60°。5. -種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于:具體包括如下步驟： 步驟一、清洗:選取ITO玻璃作為基底，并將其放入洗滌液中清洗，再依次用去離子水I、 丙酮、酒精、去離子水Π 超聲清洗，最后用氮?dú)鈽尨蹈煞湃氲獨(dú)夤駛溆茫? 步驟二、涂光刻膠:用甩膠機(jī)在所述步驟一清洗后的基底上甩SU-8光刻膠； 步驟三、涂膠后烘:將所述步驟二甩膠后的基底放置在熱板上烘烤； 步驟四、曝光：對(duì)所述步驟三烘烤后的基底，用圖形發(fā)生器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖形，并用電子束 曝光圖形，得到曝光后的基底； 步驟五、顯影:室溫條件下，將所述步驟四曝光后的基底放入顯影液中浸泡顯影； 步驟六、定影:將所述步驟五浸泡顯影的基底放入定影液中浸泡，時(shí)間不少于60s; 步驟七、顯影后烘:將所述步驟六定影浸泡的基底放置在熱板上烘烤； 步驟八、真空鍍金:將所述步驟七烘烤后的基底放入電子束真空蒸發(fā)鍍膜機(jī)中，蒸鍍鈦 后再蒸鍍金，蒸鍍完冷卻IOmin~20min后再取出； 步驟九、光刻膠去除:采用lift-off工藝，用去膠液剝離所述步驟八真空鍍金后的基底 上的SU-8光刻膠，時(shí)間至少為30min; 步驟十、用氮?dú)鈽尨蹈伤霾襟E九處理后的基底，非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)制備完成。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于:所述步驟 一中ITO玻璃的尺寸為1~3英寸，洗滌液為洗潔精或者洗手液，去離子水I、丙酮、酒精依次 超聲清洗的時(shí)間為15min，去離子水Π 超聲清洗的時(shí)間為5min。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于:所述步驟 二中SU-8光刻膠的厚度為200nm，所述甩膠機(jī)的轉(zhuǎn)速為1000 rpm，時(shí)間為60 s。8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于:所述步驟 三、步驟七中熱板的溫度均為150°C，且烘烤時(shí)間均為3min~15min;所述熱板放置于超凈室 內(nèi)的通風(fēng)處，且熱板的溫度精度為± TC。9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于:所述步驟 五中的顯影液由四甲基二戊酮與異丙醇以體積比為3:1配合制成，且顯影時(shí)間為60s。10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新型非對(duì)稱傳輸結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于:所述步 驟八中真空蒸發(fā)鍍膜機(jī)的真空度不大于3*l(T 6torr，蒸鍍鈦、金的厚度分別為10nm、40nm。
【文檔編號(hào)】G03F7/00GK105911627SQ201610351077
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年5月25日
【發(fā)明人】尹寶銀, 陳語嫣, 曹兆霞, 王剛, 張中月
【申請(qǐng)人】陜西師范大學(xué)