[发明专利]表面等离子体功能结构器件及低能电子的纳米光刻方法

摘要

本发明提供表面等离子体功能结构器件及低能电子的纳米光刻方法，步骤S1：制备含有石英棱镜、金属Ag膜层、光电转换材料膜层、电感线圈、金属电极、基底、光刻胶膜层的表面等离子体功能结构器件，入射光经过该器件表面得到纳米图形的光场分布；步骤S2：在该器件表面制备光电转换材料膜层，将所需的纳米图形的光场转换为低能辐射电子；步骤S3：在基底上制备光刻胶膜层；步骤S4：在光电转换材料膜层与光刻胶膜层之间外加加速电场和聚焦磁场，使得低能辐射电子穿越光电转换材料膜层与光刻胶膜层之间的真空空间，然后在光刻胶膜层的表面成像，再经过显影光刻得到与表面等离子体功能结构器件表面纳米图形一致的纳米光刻胶膜层的图形。

主权项

一种表面等离子体功能结构器件，其特征在于包括：石英棱镜、金属Ag膜层、光电转换材料膜层、电感线圈、金属电极、光刻胶膜层的基底、光刻胶膜层；在石英棱镜的底面热蒸镀一层金属Ag膜层，在金属Ag膜层的下方设有光电转换材料膜层；在光刻胶膜层的基底上旋涂光刻胶膜层，光刻胶膜层的基底的表面与石英棱镜的底面平行，光刻胶膜层的上表面与光电转换材料膜层的下表面具有一距离；光刻胶膜层的基底放置在金属电极的上面；金属电极为正电极、金属Ag膜层作为负电极，二者之间加载直流电压；在光刻胶膜层的基底和石英棱镜的周围放置聚焦磁场的电感线圈；电感线圈在石英棱镜的底面和光刻胶膜层的上表面之间的空间产生聚焦磁场；聚焦磁场方向垂直于光刻胶膜层的表面；入射光从石英棱镜的两侧入射照明，在石英棱镜底面的金属Ag膜层上形成表面等离子体纳米干涉条纹光场分布，光电转换材料膜层将干涉条纹光场转化为溢出电子，溢出电子在外加加速电场作用下，获得垂直于光刻胶膜层的表面加速度，在聚焦磁场作用下，溢出电子以螺旋成像运动方式聚焦到光刻胶膜层的表面；对光刻胶膜层在感光、显影，获得周期纳米线条图形。