[发明专利]基于纳米复制成型的柔性光子晶体传感器及制备方法在审
| 申请号： | 201811159635.0 | 申请日： | 2018-09-30 |
| 公开（公告）号： | CN109164524A | 公开（公告）日： | 2019-01-08 |
| 发明（设计）人： | 彭望;吴豪;尹周平 | 申请（专利权）人： | 华中科技大学 |
| 主分类号： | G02B5/18 | 分类号： | G02B5/18;G02B1/10 |
| 代理公司： | 华中科技大学专利中心 42201 | 代理人： | 曹葆青;李智 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 光栅 光子晶体传感器 高折射率材料层 成型 光栅凹槽 纳米复制 基底 凸台 沉积 制备 光子晶体器件 制备光子晶体 机器人触觉 高折射率 光电器件 光栅表面 光栅模板 可拉伸性 应用提供 制备工艺 周期交替 传统的 光栅层 硅模板 基底层 上表面 传感器 拉伸 感知 耗时 剥离 检测 成功 | ||
1.基于纳米复制成型的柔性光子晶体传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、制备光子晶体光栅模板：在硅片上刻蚀周期性光栅图案，得到硅模板光栅；
S2、硅模板光栅表面处理：将硅模板光栅置于疏水硅烷中浸泡后，进行清洗，得到具有表面疏水性的硅模板光栅；
S3、柔性光栅基底成型：将未固化的质量比为11:1～9:1的预聚体与固化剂旋涂在硅模板光栅表面，并加热固化，形成PDMS纳米光栅；
S4、柔性光栅基底剥离：将固化的PDMS纳米光栅从硅片模板上剥离得到柔性光栅基底；
S5、沉积高折射率材料层：在柔性光栅基底的表面沉积高折射率材料层，形成柔性可拉伸光子晶体传感器。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S3中所述加热固化的温度为80～100℃，加热固化的时间为30～60min。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述预聚体与固化剂的质量比为10:1。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述高折射率材料层的沉积厚度H2为50nm～200nm。
5.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于：所述高折射率材料层为ZnS、Si3N4、TiO2、ZnO或碲酸盐玻璃。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述S2中采用丙酮、异丙醇以及去离子水进行清洗。
7.一种基于纳米复制成型的柔性光子晶体传感器，其特征在于，采用如权利要求1-6中任一项所述的基于纳米复制成型的柔性光子晶体传感器的制备方法制得。
8.根据权利要求7所述的柔性光子晶体传感器，其特征在于，包括柔性光栅基底层和高折射率光栅层，其中：
所述柔性光栅基底层包括柔性基底和设于柔性基底上的柔性光栅，所述柔性光栅包括呈周期交替排列的光栅凹槽和光栅凸台，所述光栅凹槽和光栅凸台的上表面均沉积有高折射率材料层。
9.根据权利要求8所述的柔性光子晶体传感器，其特征在于，所述光栅凹槽的宽度D1为100nm～300nm，所述光栅凸台的宽度D2为100nm～300nm，所述柔性光栅凸台的高度H1为50nm～100nm。
10.根据权利要求8所述的柔性光子晶体传感器，其特征在于，所述高折射率材料层的厚度H2为50nm～200nm。
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