[实用新型]一种高阻硅基双金属栅太赫兹偏振芯片

说明书

本实用新型提供一种高阻硅基双金属栅太赫兹偏振芯片，在高阻硅基片上设有一层高低错落分布栅状结构的紫外胶薄膜；紫外胶薄膜的上表面复合有金属薄膜。采用高阻硅基片克服了现有太赫兹偏振片在支撑结构上的缺陷，使得太赫兹偏振片从需要框架支撑的太赫兹偏振薄膜，发展成为具有很强结构稳定性和可靠性的太赫兹偏振芯片。本实用新型采用标准紫外纳米压印工艺和微机械电子系统（MEMS）工艺制备，制备工艺成熟、可靠，能够用于本实用新型提出的高阻硅基双金属栅太赫兹偏振芯片的规模化制造。

技术领域

本实用新型提供一种高阻硅基双金属栅太赫兹偏振芯片，是对现有的“太赫兹偏振片”结构的改进，本实用新型进一步提供了该芯片的制备方法，属于太赫兹成像技术领域。

背景技术

偏振光学成像技术是一种新型的光学成像技术。通过对光波偏振特性的探测，可以获得其它成像技术难以获得的独特信息，能够有效地增加信息探测维度和选择性。近年来，偏振光学成像技术被证明了可应用于雾霾或其它散射介质中的去雾清晰成像中。太赫兹波（THz）具有独特的时域脉冲、低能、谱指纹和宽带等特性，THz成像和THz波谱学在物理学在物理化学、材料科学、生物医学、环境科学、安全检查、卫星通讯等领域有着广阔的应用前景。太赫兹波偏振成像已经成为太赫兹探测与成像的新兴技术（《中国激光》/2016//1;连续太赫兹波偏振成像检测）。

目前，太赫兹波偏振成像的技术瓶颈是高消光比和结构稳定性好的太赫兹偏振芯片。现有的太赫兹偏振片采用衬底/光栅(聚合物薄膜/铝或金)结构，存在的主要缺陷是聚合物薄膜的热稳定性，影响器件的性能和可靠性。2015年，中国实用新型专利CN 104536075A提出了一种太赫兹偏振片（CN 201510025668.6），虽然由于采用三层结构，提高了偏振片的消光比，但是存在的缺陷是采用聚合物材料作为偏振片结构材料，在聚合物薄膜中埋入三层金属栅结构，使得实现器件需要金属框架来支撑聚合物薄膜太赫兹偏振片，在实际使用过程中，在热稳定性和结构可靠性方面存在缺陷。

高性能、高可靠、高环境适应的太赫兹波偏振成像，迫切需要高性能、高可靠、高环境适应的太赫兹偏振片。

发明内容

本实用新型提供了一种高阻硅基双金属栅太赫兹偏振芯片，解决了现有太赫兹滤偏振片在热稳定性、结构可靠性和消光比方面存在的瓶颈，具有高性能、高可靠、高环境适应性等特点，能够满足高性能太赫兹偏振成像应用的需求。

本实用新型提供了一种高阻硅基双金属栅太赫兹偏振芯片，其特征在于：由高阻硅基片和紫外胶薄膜及金属薄膜构成层状结构；

其中，在高阻硅基片上设有一层高低错落分布栅状结构的紫外胶薄膜；紫外胶薄膜的上表面复合有金属薄膜。

所述的紫外压印胶薄膜的栅状结构高度为10~30微米，紫外压印胶薄膜的栅状结构底部的厚度为10~15微米；

所述的紫外压印胶薄膜的上表面覆盖的金属薄膜为金、银或铝金属材料，厚度为1~3微米。

本实用新型所述的一种高阻硅基双金属栅太赫兹偏振芯片的制备方法，包括以下步骤：

1）根据太赫兹波工作波长，设计出具有周期为P的周期性栅状结构压印模版；

2）采用热压印技术获得中间聚合物模版；

3）在高阻硅基片上采用旋涂工艺旋涂紫外胶薄膜；

4）采用紫外压印技术在紫外胶薄膜上进行紫外压印；

5）脱模版后获得周期性栅状结构紫外压印胶薄膜；

6）采用电子束蒸镀技术，在紫外压印胶薄膜上表面蒸镀金属薄膜,获得高阻硅基双金属栅太赫兹偏振芯片。

步骤1）所述的周期栅状压印模版为周期性栅状结构。

步骤3）所述的金属薄膜为金、银或铝金属材料。