[发明专利]一种零模波导器件及其制备方法

权利要求书

1.一种零模波导器件，其特征在于，包括：

透明衬底，所述透明衬底包括底部衬底层和位于所述底部衬底层上的若干个凸台层，所述凸台层的侧壁表面与所述凸台层朝向底部衬底层的底面呈锐角；

纳米孔阵列层，所述纳米孔阵列层设置于所述凸台层背离所述底部衬底层的一侧表面，所述纳米孔阵列层中具有若干个纳米孔，所述纳米孔与所述凸台层一一对应设置；

反射膜层，所述反射膜层位于所述凸台层的侧壁表面。

2.根据权利要求1所述的零模波导器件，其特征在于，所述凸台层的侧壁表面与所述凸台层朝向底部衬底层的底面之间的夹角为60°-80°。

3.根据权利要求1所述的零模波导器件，其特征在于，所述凸台层的高度为2μm-8μm。

4.根据权利要求1所述的零模波导器件，其特征在于，所述反射膜层的反射率为92％～98％。

5.根据权利要求1或4所述的零模波导器件，其特征在于，所述反射膜层的材料包括铝。

6.根据权利要求1或4所述的零模波导器件，其特征在于，所述反射膜层的厚度为100nm-200nm。

7.根据权利要求1所述的零模波导器件，其特征在于，所述纳米孔的直径为30nm－250nm，所述纳米孔的深度为100nm－400nm。

8.一种权利要求1至7任一项所述的零模波导器件的制备方法，其特征在于，包括：

形成透明衬底，所述透明衬底包括底部衬底层和位于所述底部衬底层上的若干个凸台层，所述凸台层的侧壁表面与所述凸台层朝向底部衬底层的底面呈锐角；

在所述凸台层背离所述底部衬底层的一侧表面形成纳米孔阵列层，所述纳米孔阵列层中具有若干个纳米孔，所述纳米孔与所述凸台层一一对应设置；

在所述凸台层的侧壁表面形成反射膜层。

9.根据权利要求8所述的零模波导器件的制备方法，其特征在于，

形成所述透明衬底和所述纳米孔阵列层的步骤包括：提供初始透明衬底；在所述初始透明衬底的一侧表面形成初始金属层，所述初始金属层中具有若干间隔的纳米孔；形成第一掩膜层，第一掩膜层位于所述纳米孔中和纳米孔周围的部分初始金属层上且暴露出相邻纳米孔之间的部分初始金属层；以所述第一掩膜层为掩膜对所述初始金属层和部分厚度的所述初始透明衬底进行第一刻蚀，使所述初始金属层形成所述纳米孔阵列层，且使所述初始透明衬底形成所述透明衬底；进行所述第一刻蚀之后，去除所述第一掩膜层；

在进行所述第一刻蚀之后，且在去除所述第一掩膜层之前，形成所述反射膜层。

10.根据权利要求9所述的零模波导器件的制备方法，其特征在于，还包括：在形成所述反射膜层的过程中形成附加反射层，所述附加反射层位于第一掩膜层背向所述透明衬底的一侧表面；在去除所述第一掩膜层的过程中去除所述附加反射层。

11.根据权利要求10所述的零模波导器件的制备方法，其特征在于，形成所述反射膜层和附加反射层述的工艺包括电子束蒸镀工艺或磁控溅射工艺。

12.根据权利要求9所述的零模波导器件的制备方法，其特征在于，进行所述第一刻蚀的工艺包括反应离子刻蚀工艺。

13.根据权利要求12所述的零模波导器件的制备方法，其特征在于，所述反应离子刻蚀工艺的纵向刻蚀速率为400nm/min～500nm/min。

14.根据权利要求12或13所述的零模波导器件的制备方法，其特征在于，所述反应离子刻蚀工艺的参数包括：刻蚀气体包括四氟化碳和氩气，四氟化碳的流量为10sccm－30sccm，氩气的流量为10sccm－40sccm；刻蚀功率为50W－200W；腔室压强为1Pa－3Pa。