[发明专利]一种太赫兹波段的慢光器件及其制作

权利要求书

1.一种太赫兹波段的慢光器件，其特征在于，采用柔性电子器件加工工艺，在25微米厚聚酰亚胺薄膜单一表面，制备产生类表面等离子体干涉相消的周期性电磁谐振单元阵列；在0.23太赫兹频率上产生等离子体诱导透明窗口,在该窗口上实现对频率中心位于0.23太赫兹的电磁脉冲的群速度延迟，延迟时间达到38.9皮秒；

所述周期性电磁谐振单元阵列，其电磁谐振单元阵列具有周期性,每个单元尺寸为420微米×420微米；每个周期性电磁谐振单元由一个弧形金属谐振器和一个内凹齿轮形金属谐振器组成。

2.如权利要求1所述的一种太赫兹波段的慢光器件，其特征在于，所述周期性电磁谐振单元中的弧形金属谐振器，弧度为120度，弧长355微米，弧宽5微米；周期性电磁谐振单元中的内凹齿轮形金属谐振器，环外径152微米，内径150微米，环宽2微米，在环内径壁上衔接48个内凹齿，齿长60微米，齿宽8微米，呈矩形，均匀分布在金属环上；有效区域呈现10.5毫米×10.5毫米的矩形。

3.如权利要求2所述的一种太赫兹波段的慢光器件，其特征在于，所述周期性电磁谐振单元中的弧形金属谐振器，为2微米厚、纯度为99.99％的黄金。

4.如权利要求1所述的一种太赫兹波段的慢光器件的制作方法，其特征在于，按所述周期性电磁谐振单元结构图型订购光掩膜版，然后采用正胶工艺在将该图型转移到聚酰亚胺薄膜上，具体流程如下：

第一步：将25微米厚聚酰亚胺薄膜黏贴在三英寸硅衬底上，并将其置于去离子水中，在10kHz频率的超声环境中清洗，去除表面残留颗粒物，然后用高压氮气将表面吹干；

第二步：将吹干后的并黏贴聚酰亚胺薄膜的硅衬底置于旋涂台上，在黄光条件下将AZ1500型光刻胶滴在聚酰亚胺薄膜表面，并立即以600r/min的低转速进行匀胶，维持10s后，转速直接提高到2000r/min的高转速进行甩胶，维持60s，使得胶厚<3.5μm；涂胶后的聚酰亚胺薄膜连同硅衬底被放置与110℃的烘胶台上进行60s的烘焙；固化光刻胶；将涂有光刻胶的聚酰亚胺薄膜连同硅衬底转移到Karl Süss MA6型紫外光刻机上，曝光6s后，将光掩膜版天线图型转移到光刻胶上，然后在显影液中显影45s，并转移到去离子水漕中清洗60s，取出后立即用压缩氮气吹干印有天线图型的光刻胶的聚酰亚胺薄膜表面；

第三步：将吹干后的印有天线图型的光刻胶的聚酰亚胺薄膜连同硅衬底置于热蒸发镀膜仪支架上，然后分别将盛有纯度为99.99％的金粉末的钨舟连接到两组不同的电极中，关闭蒸发腔室后启动真空泵，将腔室内压强从标准大气压降低到10^-4mbar，然后开启连通含金钨舟的电源，并提高电流强度，直到膜厚检测器显示厚度发生变化，以0.5nm/s的蒸发率，持续400s后切断电源，冷却600s后逐级关闭真空泵，等腔室内压强回归标准大气压后打开蒸发腔，取出蒸镀黄金后的聚酰亚胺薄膜连同硅衬底；

第四步：剥离工艺包括步骤：将蒸镀黄金后的聚酰亚胺薄膜连同硅衬底浸泡在99.999％纯度丙酮溶剂中，利用丙酮渗透固化后的光刻胶，将胶面上的金属剥离聚酰亚胺薄膜表面，而未光刻胶保护的金属部分留在聚酰亚胺薄膜上，成为周期性电磁谐振单元的金属层结构；

第五步：将蒸镀黄金后的聚酰亚胺薄膜从黏贴的硅衬底上撕下，完成器件的加工。