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专利号: 2017114385520
申请人: 陕西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种调控圆二色性的双层纳米结构,其特征在于:所述双层纳米结构由多个结构相同的金纳米单元(1)上下、左右组合构成的双层手性结构;

所述金纳米单元(1)包括上层结构和下层结构;

所述金纳米单元(1)的下层结构由多个下棒组成;

所述金纳米单元(1)的上层结构包括金属棒(2)和位于金属棒(2)一侧的上棒(3),所述金属棒(2)和上棒(3)的夹角为90°,所述金属棒(2)和下棒(4)平行放置,所述下棒(4)的一端与上棒(3)靠近金属棒(2)的一端异面垂直;

所述金属棒(2)、上棒(3)和下棒(4)均采用金材料制备而成。

2.如权利要求1所述的双层纳米结构,其特征在于,所述下层结构和上层结构的距离为

20~60nm;

所述上棒(3)和下棒(4)的长度L为100~200nm、宽度w为20~40nm、厚度h=20~40nm;

所述金属棒(2)的宽度D为20~40nm;

所述金属棒(2)和上棒(3)的距离d为0~40nm;

所述金纳米单元(1)的周期边长Px=Py,均为300~400nm。

3.一种权利要求1或2所述的双层纳米结构的制备方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:步骤1,准备基底:贮备ITO玻璃基底并清洗吹干;

步骤2,涂光刻胶:用甩胶机在步骤1准备好的ITO玻璃基底上涂覆PMMA光刻胶;

步骤3,涂胶后烘干:将步骤2涂覆PMMA光刻胶的基底放在热板上烘干;

步骤4,电子束曝光结构图形:用图形发生器设计所述下层结构的图形,并用电子束曝光图形,得到曝光后的基底;曝光时,电子束对所述下层结构的图形部分的PMMA光刻胶进行刻蚀;

步骤5,显影:常温下,将步骤4中曝光好的基底放入显影液中浸泡显影;

步骤6,定影:将步骤5浸泡显影后的基底放入定影液中浸泡定影,定影完成后将基底取出,用氮气吹干;

步骤7,定影后烘干:将步骤6浸泡定影后并吹干的基底放在热板上烘干;

步骤8,镀金:将步骤7定影后烘干的基底放入电子束真空蒸发镀膜机镀金,蒸镀完冷却

10min 20min后再取出;

~

步骤9,剥离PMMA光刻胶:采用lift-off工艺,将步骤8真空镀金后的基底泡在丙酮中,时间至少为30min,溶解电子束PMMA光刻胶;

步骤10,吹干:用氮气枪吹干步骤9得到的剥离PMMA光刻胶后的基底,得到所述改变圆二色性的下层纳米结构;

步骤11,镀SiO2中间层:将步骤10定影后烘干的基底放入电子束真空蒸发镀膜机镀SiO2,蒸镀完冷却10min~20min后再取出;

步骤12,涂光刻胶:用甩胶机在步骤11镀好SiO2中间层的基底上涂覆PMMA光刻胶;

步骤13,涂胶后烘干:将步骤12涂覆PMMA光刻胶的基底放在热板上烘干;

步骤14,电子束曝光结构图形:用图形发生器找出下层结构对对应的上层结构的位置并设计所述上层结构的图形,用电子束曝光图形,得到曝光后的基底;曝光时,电子束对所述上层结构的图形部分的PMMA光刻胶进行刻蚀;

重复步骤5-10,得到所述调控圆二色性的双层纳米结构。

4.根据权利要求3所述的双层纳米结构的制备方法,其特征在于:所述步骤12中SiO2中间层的厚度为40nm。

5.根据权利要求3所述的双层纳米结构的制备方法,其特征在于:所述步骤1具体操作为:准备厚度为1.0mm,长宽尺寸为20.0mm×20.0mm的ITO玻璃,并将准备的ITO玻璃放入洗涤液中清洗,用去离子水超声15min后,用丙酮超声15min,再用酒精超声15min,之后用去离子水超声5min,最后用氮气枪吹干后放入氮气柜中备用。

6.根据权利要求3所述的双层纳米结构的制备方法,其特征在于:所述步骤2和步骤12中光刻胶的厚度为270nm,所述甩胶机的转速为4000rpm,时间为60s。

7.根据权利要求3所述的双层纳米结构的制备方法,其特征在于:所述步骤3、步骤7和步骤13中烘干的温度为150℃,时间为3min。

8.根据权利要求3所述的双层纳米结构的制备方法,其特征在于:所述步骤5中浸泡显影的时间为60s。

9.根据权利要求3所述的双层纳米结构的制备方法,其特征在于:所述步骤6中显影液由四甲基二戊酮与异丙醇以体积比为3:1配合制成,浸泡定影的时间为60s。

10.根据权利要求3所述的双层纳米结构的制备方法,其特征在于:所述步骤8中真空蒸发镀膜机的真空度不大于3×10-6torr,蒸镀金的厚度为50nm。