[发明专利]一种具有电磁场增强性能的连续月牙型纳微结构及其制备方法

权利要求书

1.一种具有电磁场增强性能的连续月牙型纳微结构的制备方法，其步骤如下：

1）取亲水处理过的硅基底，水平放置在真空蒸发镀膜设备的样品台上，样品法线与沉积方向的夹角为 0~50°，在5×10^-4~1×10^-3 Pa的真空度下进行热蒸发沉积铬膜，沉积速度为0.5~2 Å/s，沉积厚度为1~10 nm；

2）用一次性注射器吸取0.1~0.5 mL、直径0.3~5 μm的疏水聚苯乙烯微球的乙醇和去离子水分散液，滴加到盛有去离子水的容器中，疏水聚苯乙烯微球在空气-去离子水的气液界面排列为单层，再加入50~200 μL、浓度1~10 wt%的十二烷基磺酸钠表面活性剂使聚苯乙烯微球彼此紧密排列；用沉积铬膜的硅基底从单层聚苯乙烯微球底部将紧密排列的疏水聚苯乙烯微球托起，放于斜面上自然干燥，从而在硅基底上得到二维有序的单层聚苯乙烯微球阵列；

3）将步骤2）制得的基底水平放置在真空蒸发镀膜设备的样品台上，样品法线与沉积方向的夹角为0~50°，在5×10^-4~1×10^-3 Pa的真空度下热蒸发沉积金/间隔层/金三层膜结构，沉积速度为0.5~2 Å/s，两层金的沉积厚度均为50~150 nm，间隔层的沉积厚度为2~20 nm；将环氧树脂预聚体和固化剂按体积比15：2~2.5混合后涂覆在沉积有金/间隔层/金三层膜的聚苯乙烯微球表面，静置1~3 h后，置于温度为60~100 ℃的烘箱中固化3~10 h，揭起环氧树脂使金/间隔层/金三层膜覆盖的聚苯乙烯微球阵列从硅基底上剥离，得到嵌入环氧树脂中的金/间隔层/金三层膜覆盖的聚苯乙烯微球阵列模板；

4）再将步骤3）得到的模板垂直聚苯乙烯微球阵列晶格方向切割成条状，条宽0.5~3mm，然后将条状模板包埋在环氧树脂中，50~80 ℃条件下固化3~6 h，再沿垂直于条状的方向进行切片，切割速度为0.6~1.2 mm/s，得到的超薄树脂片的厚度为80~200 nm，长度为0.5~3 mm；然后用镀有40~200 nm金膜的基底进行收集，使超薄树脂片平铺在金膜上，再在50~80 ℃下加热5~30 min，提高超薄树脂片与金膜的粘附力；

5）采用酸刻蚀或者反应性等离子体刻蚀的方法除掉间隔层材料，再将样品置于反应性等离子体刻蚀机中，在刻蚀气压为5~10 mTorr，刻蚀温度10~20 ℃，氧气流速10~50 sccm，刻蚀功率200~300 W的条件下刻蚀10~30 min，以完全除去环氧树脂和聚苯乙烯微球，从而在镀有金膜的基底上得到间隙尺寸为2~20 nm的连续月牙型金纳米间隙结构。