[发明专利]一种条型超表面结构偏振相关窄带探测器及其制备与应用

权利要求书

1.一种基于胶体量子点的条型超表面结构偏振相关窄带探测器，其特征在于，包括金背板(1)、正负金电极(2)、胶体量子点(3)、周期性条形结构(4)、硅(5)以及二氧化硅(6)；正负金电极(2)位于金背板(1)两侧且两者均位于胶体量子点(3)下表面，胶体量子点(3)涂布于周期性条形结构(4)表层，且涂布于硅(5)下表面各个周期性条形结构(4)之间间隔的部分，周期性条形结构(4)并排位于硅(5)下表面，二氧化硅(6)位于硅(5)上表面。

2.根据权利要求1所述的一种基于胶体量子点的条型超表面结构偏振相关窄带探测器，其特征在于：所述的胶体量子点(3)厚度为100-200nm。

3.根据权利要求1所述的一种基于胶体量子点的条型超表面结构偏振相关窄带探测器，其特征在于：所述周期性条形结构(4)材质为硅。

4.根据权利要求1所述的一种基于胶体量子点的条型超表面结构偏振相关窄带探测器，其特征在于：所述周期性条形结构(4)厚度为50-100nm。

5.根据权利要求1所述的一种基于胶体量子点的条型超表面结构偏振相关窄带探测器，其特征在于：周期性条形结构(4)中每一个条形结构与左右两边间隙宽度的一半构成一个单元结构的周期为1100-2500nm。

6.根据权利要求5所述的一种基于胶体量子点的条型超表面结构偏振相关窄带探测器，其特征在于：周期性条形结构(4)中每一个条形结构宽度与一个单元结构的周期的比例简称占空比为0.3-0.8。

7.根据权利要求1所述的一种基于胶体量子点的条型超表面结构偏振相关窄带探测器，其特征在于：所述硅(5)的厚度为100-200nm。

8.如权利要求1所述的一种基于胶体量子点的条型超表面结构偏振相关窄带探测器，其特征在于，应用于光纤通信、光学成像、气体传感或光谱分析。

9.根据权利要求1-7任一所述的基于胶体量子点的条型超表面结构偏振相关窄带探测器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)选取二氧化硅衬底，使用化学气相沉积设备在上方生长一层硅；

(2)在步骤(1)所得的样品表面旋涂光刻胶；

(3)将设计好的条型结构版图通过电子束曝光设备对步骤(2)所得的样片光刻胶面曝光，形成带有图案的光刻胶层；

(4)对步骤(3)所得的曝光后的样片进行显影处理，得到周期性条形结构的光刻胶层；

(5)对步骤(4)所得的样片进行刻蚀工艺，以形成周期性条形结构；

(6)利用显影液对步骤(5)中刻蚀好的样品进行去胶处理，得到具周期性条形结构的硅阵列；

(7)对步骤(6)中所得的样品表面旋涂胶体量子点；

(8)在步骤(7)得到的胶体量子点表面盖上掩膜版，并通过电子束蒸发设备镀一层金；

(9)去除掩膜版，得到探测器的电极与金背板，整个探测器制成。

10.如权利要求9所述的一种基于胶体量子点的条型超表面结构偏振相关窄带探测器的制备方法，其特征在于，通过调整胶体量子点厚度、硅层厚度、周期性条形结构厚度、结构单元周期，每一个条形结构的占空比可实现不同波段的吸收。

11.如权利要求10所述的一种基于胶体量子点的条型超表面结构偏振相关窄带探测器的制备方法，其特征在于，胶体量子点厚度100nm，硅层厚度100nm，周期性条形结构厚度65nm，单元结构的周期宽度1540nm时，占空比0.5可实现在1550nm处的吸收。

12.如权利要求10所述的一种基于胶体量子点的条型超表面结构偏振相关窄带探测器的制备方法，其特征在于，胶体量子点厚度100nm，硅层厚度100nm，周期性条形结构厚度50nm，单元结构的周期宽度1100nm时，占空比0.3可实现在1247nm处的吸收。

13.如权利要求10所述的一种基于胶体量子点的条型超表面结构偏振相关窄带探测器的制备方法，其特征在于，胶体量子点厚度200nm，硅层厚度200nm，周期性条形结构厚度100nm，单元结构的周期宽度2500nm时，占空比0.8，可实现在1949nm处的吸收。