[发明专利]基于金属-介质条形阵列的超分辨透镜的制备方法及应用

权利要求书

1.一种基于金属-介质条形阵列的超分辨透镜的制备方法，其特征在于，包括：

S1，对第一衬底上的第一材料层进行光刻，得到光栅结构；

S2，在所述光栅结构上交替沉积第二材料层、第三材料层，直至将所述光栅结构填平，得到第一过渡结构；其中，所述第二材料层、第三材料层中一种为金属，另一种为介质；所述第一材料层与所述第二材料层属于不同材料属性，且所述第一材料层与所述第三材料层属于相同材料属性；

S3，对所述第一过渡结构进行平坦化，所述平坦化的深度至少达到所述光栅结构的顶部，得到第二过渡结构；

S4，将所述第二过渡结构的上表面与第二衬底进行固化；

S5，去除所述第一衬底，使所述第二过渡结构翻转至所述第二衬底上，得到第三过渡结构；

S6，对所述第三过渡结构进行平坦化，所述平坦化的深度至少达到所述S2中最后一次沉积的所述第二材料层或所述第三材料层的顶部，得到基于金属-介质条形阵列的超分辨透镜。

2.根据权利要求1所述的基于金属-介质条形阵列的超分辨透镜的制备方法，其特征在于，所述S1包括：

S11，在所述第一衬底上至下而上依次制备牺牲层、所述第一材料层和感光膜层；

S12，在所述感光膜层上曝光、显影得到感光膜光栅图形；

S13，刻蚀所述第一材料层，将所述感光膜光栅图形转移至所述第一材料层中，得到光栅结构。

3.根据权利要求2所述的基于金属-介质条形阵列的超分辨透镜的制备方法，其特征在于，所述S11中制备牺牲层包括：

通过磁控溅射沉积、化学气相沉积或涂覆的方法在所述第一衬底上制备牺牲层；其中，所述牺牲层为Au、Cu、感光胶中的一种；

所述S11中制备所述第一材料层包括：

通过磁控溅射沉积、原子层沉积、化学气相沉积或真空蒸镀沉积的方法在所述牺牲层上制备所述第一材料层。

4.根据权利要求2所述的基于金属-介质条形阵列的超分辨透镜的制备方法，其特征在于，所述S5包括：

剥离去除所述第一衬底，使所述第二过渡结构翻转至所述第二衬底上；

利用湿法化学方法去除所述牺牲层，得到第三过渡结构；

其中，所述剥离包括手动剥离或自动剥离，所述湿法化学方法使用的溶液为王水、硝酸、去铬液中的一种。

5.根据权利要求1所述的基于金属-介质条形阵列的超分辨透镜的制备方法，其特征在于，所述S1中光栅结构的特征尺寸为5～300nm，图形占空比为0.05～0.5。

6.根据权利要求1所述的基于金属-介质条形阵列的超分辨透镜的制备方法，其特征在于，所述S2中在所述光栅结构上交替沉积第二材料层、第三材料层包括：

在所述光栅结构上交替沉积第二膜厚的第二材料层、第三膜厚的第三材料层，所述第二膜厚与第三膜厚相同或不同；

所述S2中所述金属为Ag、Al中的一种，所述介质为SiO₂、Al₂O₃、MgF₂中的一种。

7.根据权利要求1所述的基于金属-介质条形阵列的超分辨透镜的制备方法，其特征在于，所述S3中对所述第一过渡结构进行平坦化、S6中对所述第三过渡结构进行平坦化包括：

使用离子束刻蚀或化学机械抛光对所述第一过渡结构、第三过渡结构进行平坦化。

8.根据权利要求1所述的基于金属-介质条形阵列的超分辨透镜的制备方法，其特征在于，所述S4中将所述第二过渡结构的上表面与第二衬底进行固化包括：

使用固化剂将所述第二过渡结构的上表面与第二衬底进行固化；

其中，所述第一衬底为硅衬底、石英衬底、氟化镁衬底、柔性衬底中的一种；所述第二衬底为石英衬底、硅衬底、蓝宝石衬底中的一种。