[发明专利]等离激元增强的硅基光热电效应光电转换器及其制作方法

权利要求书

1.一种等离激元增强的硅基光热电效应光电转换器，包括硅纳米结构、等离激元共振金属纳米结构、电极和衬底；其特征是，硅纳米结构至少有一个维度的尺寸是1纳米～3百纳米，等离激元共振金属纳米结构的参数根据其所需共振波长、偏振、手性特性确定，等离激元共振金属纳米结构与硅纳米结构结合形成复合结构；电极与硅纳米结构接触，硅纳米结构设置于衬底之上。

2.如权利要求1所述的等离激元增强的硅基光热电效应光电转换器，其特征是，硅纳米结构的掺杂为n型掺杂，等离激元共振金属纳米结构直接覆盖于硅纳米结构上；硅纳米结构的掺杂为p型掺杂，等离激元共振金属纳米结构与硅纳米结构之间加一层亚10纳米的绝缘层。

3.如权利要求1所述的等离激元增强的硅基光热电效应光电转换器，其特征是，硅纳米结构的掺杂为p型掺杂，电极采用欧姆型电极接触；硅纳米结构的掺杂为n型掺杂，电极采用肖特基型或欧姆型电极接触。

4.如权利要求1所述的等离激元增强的硅基光热电效应光电转换器，其特征是，衬底采用低导热和电绝缘的材料，选用氧化硅、氮化硅材料，或采用悬空结构。

5.如权利要求1-4任一项所述等离激元增强的硅基光热电效应光电转换器的制作方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤1、衬底准备：衬底为顶部有一层1纳米～3百纳米厚度的硅薄膜，底部为电绝缘、低导热的支撑材料；

步骤2、利用电子束曝光、纳米压印或紫外曝光技术，以及反应离子束刻蚀或腐蚀技术在衬底上制备出互相隔离的硅纳米结构阵列；

步骤3、在硅纳米结构阵列的每一个结构单元的两端利用曝光技术和金属沉积方法形成金属电极；

步骤4、利用对准曝光技术，在硅纳米结构顶部或旁边实现等离激元共振金属纳米结构的图形化，并通过物理气相沉积、电镀技术制备出等离激元共振金属纳米结构。