[发明专利]一种等离激元吸收器及其制备方法

权利要求书

1.一种等离激元吸收器，其特征在于，包括周期性单元，所述周期性单元由下至上依次为基底层(1)、金属薄膜层(2)和金属纳米环(3)，所述的金属纳米环(3)的轴向垂直于金属薄膜层(2)表面，并且所述的金属纳米环(3)的周向外围由电介质层(4)包裹，并且所述的金属纳米环(3)的内部区域由电介质层(4)填充，在金属纳米环(3)和电介质层(4)的顶部覆盖有保护层(5)，所述的金属纳米环(3)设置有五个，其中一个设置在金属薄膜层(2)的中心区域处，其余四个在其周向环绕分布。

2.根据权利要求1所述的等离激元吸收器，其特征在于，所述的金属纳米环(3)在金属薄膜层(2)上间隔分布有若干个。

3.根据权利要求2所述的等离激元吸收器，其特征在于，所述若干个金属纳米环(3)的内径至少其中一个与其余相同，或者各不相同。

4.根据权利要求2所述的等离激元吸收器，其特征在于，所述若干个金属纳米环(3)的轴向高度相同。

5.根据权利要求1至4任一项所述的等离激元吸收器，其特征在于，所述的电介质层(4)、保护层(5)分别采用氧化铝、二氧化铪至少其中一种构成，所述电介质层(4)、保护层(5)的材料相同或不同。

6.根据权利要求1至4任一项所述的等离激元吸收器，其特征在于，所述的金属纳米环(3)与金属薄膜层(2)分别采用金、银和铝其中一种构成，金属纳米环(3)与金属薄膜层(2)的材料相同或不同。

7.根据权利要求1至4任一项所述的等离激元吸收器，其特征在于，所述的基底层(1)和金属薄膜层(2)为尺寸相同的正方形并重合层叠在一起，所述的基底层(1)、金属薄膜层(2)的边长为900nm，所述金属薄膜层(2)的厚度大于等于100nm，所述金属纳米环(3)的轴向高度大于等于6μm，所述金属纳米环(3)的内径为200～400nm，所述的金属纳米环(3)的壁厚为20nm，所述保护层(5)的厚度为小于100nm。

8.一种用于制作权利要求1至7任一项所述等离激元吸收器的制备方法，其特征在于，步骤包括：

A、在基底层(1)上生长金属薄膜层(2)；

B、在所述金属薄膜层(2)沉积一层硅层，然后对硅层进行刻蚀，刻蚀深度至金属薄膜层(2)表面，刻蚀出与预设的金属纳米环(3)内径匹配的硅柱(6)；

C、在硅柱(6)的周向表面生长预设厚度的金属纳米环(3)；

D、在金属纳米环(3)的外围沉积电介质层(4)；

E、刻蚀去除硅柱(6)，在金属纳米环(3)的内部区域沉积电介质层(4)；

F、在金属纳米环(3)和电介质层(4)的顶部覆盖沉积出保护层(5)；

G、封装后得到等离激元吸收器成品。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤C中先在硅柱(6)的表面沉积一层二氧化硅层(7)，所述二氧化硅层(7)的厚度与金属纳米环(3)的预设厚度相同；然后在金属薄膜层(2)上旋涂覆盖聚合物层(8)，所述聚合物层(8)包裹住二氧化硅层(7)的周向；然后刻蚀去除二氧化硅层(7)，所述聚合物层(8)与硅柱(6)之间构成环形缝隙；在环形缝隙中生长形成金属纳米环(3)；使用二氯甲烷去除聚合物层(8)。