[发明专利]一种光波单向传输的二维六方氮化硼光子晶体异质结构

权利要求书

1.一种光波单向传输的二维六方氮化硼光子晶体异质结构，其特征在于，其工作波段为可见光波段，包括二氧化硅基底（1），所述二氧化硅基底（1）上方以异质结界面（2）为界，左侧设置有在空气中周期性排列的多个二维六方氮化硼hBN柱（3），形成第一光子晶体结构PhC1；右侧设置有二维六方氮化硼hBN基底层（5），所述二维六方氮化硼hBN基底层上刻蚀有呈周期性排列的多个空气孔（4），形成第二光子晶体结构PhC2；所述二维六方氮化硼hBN柱（3）的高度和空气孔（4）的深度等于所述二维六方氮化硼hBN基底层的厚度；所述异质结界面（2）与光波入射方向的夹角为30°。

2.根据权利要求1所述的一种光波单向传输的二维六方氮化硼光子晶体异质结构，其特征在于，所述二维六方氮化硼hBN柱（3）沿光束入射方向分行排列，相邻行之间的二维六方氮化硼hBN柱（3）错位设置形成三角晶格排列；所述空气孔（4）沿光束入射方向分行排列，相邻行之间的空气孔（4）错位设置形成三角晶格排列。

3.根据权利要求1所述的一种光波单向传输的二维六方氮化硼光子晶体异质结构，其特征在于，所述二维六方氮化硼hBN柱（3）的半径为150nm，空气孔（4）的半径为60nm。

4.根据权利要求1所述的一种光波单向传输的二维六方氮化硼光子晶体异质结构，其特征在于，所述第一光子晶体结构PhC1和第二光子晶体结构PhC2的晶格常数均为a=500nm。

5.根据权利要求1所述的一种光波单向传输的二维六方氮化硼光子晶体异质结构，其特征在于，空气孔（4）的折射率为1，二维六方氮化硼hBN柱（3）和二维六方氮化硼hBN基底层（5）在可见光波段内x方向与y方向的折射率均为1.72，z方向的折射率为1.84。

6.根据权利要求1所述的一种光波单向传输的二维六方氮化硼光子晶体异质结构，其特征在于，其制备方法为：首先在二氧化硅基底上生长二维六方氮化硼hBN基底层，然后使用光刻胶在二维六方氮化硼hBN基底层上制作出结构图形，并采用离子束刻蚀法，在异质结界面两侧分别刻蚀形成二维六方氮化硼hBN柱和空气孔，其中，异质结界面与光波入射方向的夹角为30°；最后去除光刻胶，从而制备出能实现光波单向传输的光子晶体异质结构。