[发明专利]一种可实现非对称传输的纳米结构及其制备方法

权利要求书

1.一种可实现非对称传输的纳米结构，其特征在于：所述纳米结构由第一纳米薄膜、介质层和第二纳米薄膜由上及下依次连接构成；

所述第一纳米薄膜和第二纳米薄膜完全相同，均由多个结构相同的纳米单元按矩形周期阵列连接而成；所述每个纳米单元由一金属薄膜构成；

所述每个纳米单元还包括有一倾斜矩形孔，所述矩形孔长边与纳米单元周期方向具有一夹角α；所述第一纳米薄膜和第二纳米薄膜上的矩形孔位置一一对应，且上下贯通；

所述金属薄膜由贵金属制成。

2.根据权利要求1所述的纳米结构，其特征在于：所述纳米单元的厚度h=80nm；所述介质层厚度d=120nm；所述纳米单元的周期Px=Py=560~720nm。

3.根据权利要求2所述的纳米结构，其特征在于：所述矩形孔的长度l = 520~560nm，宽度w=180~220nm，矩形孔的长边与纳米单元周期方向的夹角α=0°~90°。

4.根据权利要求1所述的纳米结构，其特征在于：所述贵金属为金或者银材料；所述介质层材料为SiO₂。

5.根据权利要求1-4所述的任一可实现非对称传输的纳米结构的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，准备基底：准备ITO玻璃基底并清洗吹干；

步骤2，涂光刻胶：用甩胶机在步骤1准备好的ITO玻璃基底上涂覆PMMA光刻胶；

步骤3，涂胶后烘干：将步骤2涂覆PMMA光刻胶的基底放在热板上烘干；

步骤4，电子束曝光结构图形：用图形发生器设计可实现非对称传输的纳米结构的第二纳米薄膜结构图形，并用电子束曝光，得到曝光后的基底；

步骤5，显影：常温下，将步骤4中曝光好的基底放入显影液中浸泡显影；

步骤6，定影：将步骤5浸泡显影后的基底放入定影液中浸泡定影，定影完成后将基底取出，用氮气吹干；

步骤7，定影后烘干：将步骤6浸泡定影后并吹干的基底放在热板上烘干；

步骤8，镀贵金属：将步骤7定影后烘干的基底放入电子束真空蒸发镀膜机镀贵金属，蒸镀完冷却10min～20min后再取出；

步骤9，剥离PMMA光刻胶：采用lift-off工艺，将步骤8真空镀贵金属后的基底泡在丙酮中，时间至少为30min，溶解PMMA光刻胶；

步骤10，吹干：用氮气枪吹干步骤9得到的剥离PMMA光刻胶后的基底，得到可实现非对称传输的纳米结构的第二纳米薄膜；

步骤11，镀介质层：将步骤10烘干的基底放入电子束真空蒸发镀膜机镀SiO₂层，作为两层纳米薄膜之间的介质层，蒸镀完冷却10min～20min后再取出；

步骤12，涂光刻胶：用甩胶机在步骤11准备好的基底上涂覆PMMA光刻胶；

步骤13，涂胶后烘干：将步骤12涂覆PMMA光刻胶的基底放在热板上烘干；

步骤14，电子束曝光结构图形：用图形发生器设计可实现非对称传输的纳米结构的第一纳米薄膜结构图形，并用电子束曝光，得到曝光后的基底；

步骤15，显影：常温下，将步骤14中曝光好的基底放入显影液中浸泡显影；

步骤16，定影：将步骤15浸泡显影后的基底放入定影液中浸泡定影，定影完成后将基底取出，用氮气吹干；

步骤17，定影后烘干：将步骤16浸泡定影后并吹干的基底放在热板上烘干；

步骤18，镀贵金属：将步骤17定影后烘干的基底放入电子束真空蒸发镀膜机镀贵金属，蒸镀完冷却10min～20min后再取出；

步骤19，剥离PMMA光刻胶：采用lift-off工艺，将步骤18真空镀贵金属后的基底泡在丙酮中，时间至少为30min，溶解电子束PMMA光刻胶；

步骤20，吹干：用氮气枪吹干步骤19得到的剥离PMMA光刻胶后的基底，得到所述由双层纳米薄膜构成的可实现非对称传输的纳米结构。