[发明专利]纳米阵列制备系统及纳米阵列制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米阵列制备系统及纳米阵列制备方法。其中，纳米阵列制备系统包括：激光器，用于生成激光，并用于在基板的第一路径辐照生成第一纳米阵列；控制器，与激光器连接；位移台，用于承载基板；其中，激光器包括光束整形模块，光束整形模块用于生成平顶线聚焦光束；控制器还用于控制位移台移动预设距离，以使激光在基板的第二路径辐照生成第二纳米阵列；其中第一纳米阵列与第二纳米阵列间呈现交错排布，并在连续扫描中生成类蜂窝状的二维纳米结构。本发明的纳米阵列制备方法能够实现纳米阵列的高效大面积制备。

技术领域

本发明涉及纳米阵列制备技术领域，尤其涉及一种纳米阵列制备系统及纳米阵列制备方法。

背景技术

纳米阵列作为一种周期性表面结构，由于其特殊的光学性能被广泛应用于各种领域。

然而，相关技术中，仍然难以实现均匀纳米阵列的高效大面积制备。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种纳米阵列制备系统及纳米阵列制备方法，能够实现纳米阵列的高效大面积制备。

第一方面，本申请提供了一种纳米阵列制备系统，应用于基板，包括：激光器，用于生成激光，并用于在所述基板的第一路径辐照生成第一纳米阵列；控制器，与所述激光器连接；位移台，用于承载所述基板；其中，所述激光器包括光束整形模块，所述光束整形模块用于生成平顶线聚焦光束；所述控制器还用于控制所述位移台移动预设距离，以使所述激光在所述基板的第二路径辐照生成第二纳米阵列；其中，所述第一纳米阵列包括多个第一纳米子阵列，所述第二纳米阵列包括多个第二纳米子阵列；相邻所述第一纳米子阵列间隔第一间距，所述第二纳米子阵列与对应的所述第一纳米子阵列在第二路径的垂直方向上间隔第二间距，所述第二间距为第一间距的一半。

本申请实施例通过调控激光器产生激光的波长、偏振方向、单脉冲能量以及位移台的运动速度，能够在基板上扫描生成相应的不同周期、不同结构类型(点阵或者孔阵)、不同取向、不同单元长度的纳米阵列，制备纳米阵列单元的形貌、长度和取向等结构特征具有可控性。同时，利用均匀平顶线光源辐照基板，可以在单次辐照中在线光源长轴方向实现多个亚波长纳米子阵列的同步制备，提高了制备效率与纳米子阵列的均匀性。由于利用激发表面等离激元波进行周期性局部烧蚀，制备的纳米阵列的尺寸为亚波长级别，制备过程不受衍射极限以及聚焦光斑影响。通过调控激光光斑的辐照区域重叠率，利用制备过程中激发的光栅耦合效应及表面波周期性干涉增强，实现纳米阵列的自对准生长，在制备大面积的纳米阵列时无需额外的复杂拼接对准步骤，实现纳米阵列的高效大面积制备。

在一些实施例中，所述纳米阵列制备系统还包括：成像装置，与所述激光器连接，用于采集所述激光器加工所述基板的图像；其中，所述控制器还用于根据所述图像计算得到所述预设距离，所述控制器根据所述预设距离控制所述位移台移动。

在一些实施例中，所述成像装置包括：LED光源，用于发出单色光；成像透镜组，与所述LED光源连接，用于将所述单色光照射至所述基板上，并收集反射光；CMOS相机，与所述成像透镜组连接，用于获取所述反射光并生成所述图像。

第二方面，本申请提供了一种纳米阵列制备方法，应用于上述任一项实施例所述的纳米阵列制备系统，所述纳米阵列制备方法包括：

控制所述激光器生成激光；

根据所述激光在所述基板的第一路径辐照生成第一纳米阵列；

控制所述位移台移动预设距离，以使所述激光在所述基板的第二路径辐照生成第二纳米阵列；

其中，所述第一纳米阵列包括多个第一纳米子阵列，所述第二纳米阵列包括多个第二纳米子阵列；相邻所述第一纳米子阵列间隔第一间距，所述第二纳米子阵列与对应的所述第一纳米子阵列在第二路径的垂直方向上间隔第二间距，所述第二间距为第一间距的一半。

在一些实施例中，所述预设距离在预设阈值区间内。