[发明专利]一种光学元件微纳阵列结构的制备方法

说明书

本发明涉及光学元件微结构领域，尤其涉及一种光学元件微纳阵列结构的制备方法。所述方法包括以下步骤：1)在基底表面上设置膜层；2)通过物理方法和/或化学方法除去部分膜层，使剩余的膜层在所述基底表面上呈周期阵列结构；3)微纳阵列结构制备：A、在所述带有周期阵列结构膜层的基底表面沉积一层基体材料；B、通过物理方法和/或化学方法将基底表面的周期阵列结构膜层去除；所述的基体材料在所述基底表面上形成一种微纳阵列结构；所述的微纳阵列结构与所述的周期阵列结构互补。所述方法避免了现有工艺中的刻蚀步骤，获得的微纳阵列结构形状规则，工艺简单，具有广阔的市场前景和经济价值。

技术领域

本发明涉及光学元件微结构领域，尤其涉及一种光学元件微纳阵列结构的制备方法。

背景技术

随着光机电一体化技术的进步和微电子技术、微光子技术发展需求的提高，现代光学元件向着微型化、阵列化方向发展，各种微纳阵列加工技术随之也应运而生。

目前，激光刻蚀、离子刻蚀、化学刻蚀、纳米压印等技术已成功应用于微纳阵列光学元件的制备，但以上方法均是直接或间接在基体材料上进行湿法或干法刻蚀，受刻蚀速度分布不均的影响，难以制备出形状规则的微纳阵列结构。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种光学元件微纳阵列结构的制备方法，所述方法通过在基底表面涂胶、掩膜、曝光、显影、沉积、曝光和显影等一系列步骤，在光学元件的表面形成一层由基体材料形成的微纳阵列结构。所述方法避免了现有工艺中的刻蚀步骤，获得的微纳阵列结构形状规则，工艺简单，具有广阔的市场前景和经济价值。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种微纳阵列结构的制备方法，所述方法包括以下步骤：1)在基底表面上设置膜层；2)通过物理方法和/或化学方法除去部分膜层，使剩余的膜层在所述基底表面上呈周期阵列结构；3)微纳阵列结构制备：A、在所述带有周期阵列结构膜层的基底表面沉积一层基体材料；B、通过物理方法和/或化学方法将基底表面的周期阵列结构膜层去除；所述的基体材料在所述基底表面上形成一种微纳阵列结构；所述的微纳阵列结构与所述的周期阵列结构互补。

优选的，前述的微纳阵列结构的制备方法，其中所述的基底为光学元件。

优选的，前述的微纳阵列结构的制备方法，其中所述的膜层为光刻胶涂层；所述的光刻胶涂层的加工方式为涂覆或者沉积。

优选的，前述的微纳阵列结构的制备方法，其中所述的光刻胶涂层为正性胶；所述的光刻胶涂层经曝光后变成可溶解的材料。

优选的，前述的微纳阵列结构的制备方法，其中所述的物理方法或者化学方法为掩膜、曝光、显影和/或坚影。

优选的，前述的微纳阵列结构的制备方法，其中所述的显影为将经过曝光的光刻胶涂层浸入显影液溶液中使光刻胶涂层溶解。

优选的，前述的微纳阵列结构的制备方法，其中所述的基体材料为金属材料或者无机氧化物材料。

优选的，前述的微纳阵列结构的制备方法，其中所述的金属材料的沉积方式为电子蒸镀或者磁控溅射。

优选的，前述的微纳阵列结构的制备方法，其中所述的无机氧化物材料的沉积方式为化学气相沉积或者原子层沉积。

优选的，前述的微纳阵列结构的制备方法，其中所述的基体材料的沉积是在所述膜层的周期阵列空隙中沉积。

借由上述技术方案，本发明提供的光学元件微纳阵列结构的制备方法至少具有下列优点：

本发明是基于现有激光刻蚀、离子刻蚀、化学刻蚀、纳米压印等制备工艺因刻蚀不均匀难以制备出形状规则的微纳阵列结构而提出。