[发明专利]利用纳米压印技术制备面发射表面等离子体激光器的方法

说明书

技术领域

本发明是一种利用纳米压印技术制备面发射表面等离子体激光器的方法，本方法使精细的纳米结构的加工变得简单，尤其使是复杂纳米结构的大面积制作的效率得到显著提高，制作成本也得到明显降低，这对纳米结构的半导体光电器件的工业化生产有重要意义。

背景技术

表面等离子体激光器对激光器性能有显著的改善作用，在一些领域有特殊的应用价值。表面等离子激光器要求在激光器出光面上制作一层金属薄膜，然后在金属薄膜上加工高精度的、复杂的纳米结构。通常，采用传统的干涉法、电子束曝光技术(EBL技术)或者聚焦粒子束刻蚀技术(FIB技术)在金属表面制作纳米结构，这些方法的精度虽高但成本非常高昂，而且效率低下，对器件的工业化生产极其不利。本方法采用最新出现的纳米加工技术，即纳米压印技术，用于制备表面等离子体激光器，能够极大降低纳米结构的加工成本，显著提高纳米结构的加工效率，而且精度不会降低，重复性很高，这对有纳米结构的半导体器件的工艺优化和工业化生产有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备面发射表面等离子体激光器的方法，此方法优化了表面等离子体激光器的制作工艺，具有系统简单，加工制作的效率高、成本低，既可实现大面积一次成型，也可以实现小面积的制作，可控性高，重复性好，对表面处理没有要求的优点。

本发明提供一种利用纳米压印技术制备面发射表面等离子体激光器的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1：在激光器的出光面上制作一层金属薄膜；

步骤2：在金属薄膜上涂敷一层液态阻蚀剂；

步骤3：把压印模板上的纳米图案压在液态阻蚀剂上；

步骤4：采用压印技术，使液态阻蚀剂固化；

步骤5：脱模，把纳米图案转移到阻蚀剂上；

步骤6：等离子体刻蚀多余阻蚀剂，在金属薄膜表面形成由阻蚀剂构成的纳米图案；

步骤7：反应离子刻蚀，把纳米图案转移到金属薄膜上；

步骤8：去除剩余的阻蚀剂，完成制备。

其中所述的压印技术是热压印技术，阻蚀剂的固化是采用降温的方法。

其中所述的压印技术是紫外冷压印技术，阻蚀剂的固化是采用紫外光照射的方法。

其中金属薄膜为钛、金或者银金属。

其中所用激光器是面发射激光器，包括单模和多模面发射激光器。

其中利用纳米压印技术制作的金属纳米结构包括各种形状的孔、孔阵、金属纳米颗粒、各种形状的纳米沟槽，及其各种纳米结构的组合。

本发明提供一种利用纳米压印技术制备面发射表面等离子体激光器的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1：在激光器的出光面上涂敷一层纳米压印液态阻蚀剂；

步骤2：把压印模板上的图案压在液态阻蚀剂上；

步骤3：采用压印技术，使液态阻蚀剂固化；

步骤4：脱模，把纳米图案转移到阻蚀剂上；

步骤5：等离子体刻蚀多余阻蚀剂，在激光器表面形成由阻蚀剂构成的纳米图案；

步骤6：在激光器上的纳米图案表面制作一层金属；

步骤7：利用带胶剥离技术去除阻蚀剂，完成制备。

其中所述的压印技术是热压印技术，阻蚀剂的固化是采用降温的方法。

其中所述的压印技术是紫外冷压印技术，阻蚀剂的固化是采用紫外光照射的方法。

其中金属薄膜为钛、金或者银金属。

其中所用激光器是面发射激光器，包括单模和多模面发射激光器。

其中利用纳米压印技术制作的金属纳米结构包括各种形状的孔、孔阵、金属纳米颗粒、各种形状的纳米沟槽，及其各种纳米结构的组合。

附图说明

为进一步说明本方法的内容及特点，以下结合附图作详细的描述，其中：

图1是本发明的第一实施例的流程图；

图2是本发明的第二实施例的流程图；

图3是制作完成了的面发射表面等离子体激光器的示意图。

具体实施方式

请参阅图1结合图3所示，本发明提供一种利用纳米压印技术制备面发射表面等离子体激光器的方法，本方法为第一实施例，包括如下步骤：