[发明专利]一种折射率可调谐薄膜结构及其制备方法

权利要求书

1.一种折射率可调谐薄膜结构，其特征在于，通过在单层膜表面刻蚀周期性微结构形成折射率可调谐薄膜结构，该结构由下而上依次是致密膜层和周期性微结构膜层，致密膜层的折射率等于薄膜材料自身折射率，周期性微结构膜层的折射率与微结构参数相关。

2.如权利要求1所述的折射率可调谐薄膜结构，其特征在于，所述薄膜结构折射率n＝fn_a+(1-f)n_c，其中f为空气在整个薄膜结构中的体积比，n_c和n_a分别代表致密膜层材料折射率和空气层折射率。

3.如权利要求1所述的折射率可调谐薄膜结构，其特征在于，所述周期性微结构为圆柱形、圆锥形、抛物型或者金字塔型；

若周期性微结构为金字塔形，薄膜折射率

若周期性微结构为圆锥形，薄膜折射率

若周期性微结构为抛物形，薄膜折射率

若周期性微结构为圆柱形，薄膜折射率

其中τ为所述周期性结构的占空比，n_c和n_a分别代表薄膜材料折射率和空气层折射率。

4.如权利要求1所述的周期性微结构，其特征在于，所述微结构高度h小于等于单层膜厚度H。

5.如权利要求1所述的周期性微结构，其特征在于，所述微结构占空比(定义为微结构边长D与周期T的比值)选取范围大于0，小于等于1。

6.如权利要求1所述的折射率可调谐薄膜结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

步骤1)：基底表面镀制单层膜；

步骤2)：根据所需要的折射率，选择合适的薄膜材料，根据权利要求3中的折射率计算公式，选择合适的微结构高度和占空比。

步骤3)：清洁膜面，在膜面上旋涂光刻胶，光刻胶厚度略大于所需制备微结构的高度；

步骤4)：采用双光束干涉对样品进行曝光；

步骤5)：将曝光后的单层膜置于4‰的NaOH溶液中10s-60s显影得到所需的掩膜图样；

步骤6)：采用反应离子束刻蚀技术将掩膜图样转移至单层膜上，控制刻蚀时间达到所需微结构的高度和形状；

步骤7)：清洁刻蚀产生的残留物。