[发明专利]一种悬浮超薄三维双层手性超表面结构及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种悬浮超薄三维双层手性超表面结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在氮化硅薄膜窗口的上层和下层涂布电子束胶，烘干；

S2、在电子束胶上涂布导电胶，烘干；

S3、采用电子束光刻写入预设结构，并进行显影操作；其中采用电子束光刻时，电子束是从氮化硅薄膜窗口的上层穿透至氮化硅薄膜窗口的下层；所述预设结构包括由若干旋转对称图形单元组成的阵列；

S4、显影完毕后，在氮化硅薄膜窗口的上下层蒸镀金属材料；

S5、蒸镀完成后，对电子束胶进行剥离和冲洗，得到悬浮超薄三维双层手性超表面。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1中，单位面积内，涂布于氮化硅薄膜窗口上层的电子束胶用量大于下层的电子束胶的用量。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1中，在氮化硅薄膜窗口下层旋涂5％浓度的电子束正胶AR-P 6200，旋涂厚度为100-130nm；在氮化硅薄膜窗口上层旋涂13％浓度的电子束正胶AR-P 6200，旋涂厚度为350-450nm；每涂布完一面的电子束胶即在140-160℃下烘1-2min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S3中，电子束在氮化硅薄膜窗口上层写入的预设结构为：以两个不对齐且分离的矩形块为一个最小重复单元进行阵列式排布；所述两个不对齐且分离的矩形块构成旋转对称图形。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S4中，在氮化硅薄膜窗口的上下层均蒸镀20-50nm的金；所述氮化硅薄膜窗口中氮化硅薄膜的厚度为40-100nm。

6.一种悬浮超薄三维双层手性超表面结构，其特征在于，其包括氮化硅薄膜窗口和阵列式分布在所述氮化硅薄膜窗口上的若干旋转对称手性结构单元；所述氮化硅薄膜窗口设有衬底的一侧为下层，不设衬底的一侧为上层；

各所述旋转对称手性结构单元包括形成于上层的上层单元结构及形成于下层的下层单元结构，各所述旋转对称手性结构单元的上层单元结构和下层单元结构对齐地形成在氮化硅薄膜的上下两侧；

其中，上层单元结构包括两个不对齐且间隔一定距离的金属块以构成旋转对称图形，所述下层单元结构包括两个不对齐且连接在一起的金属块以构成旋转对称图形；下层单元结构的金属块尺寸所述大于上层单元结构的金属块。

7.根据权利要求6所述的一种悬浮超薄三维双层手性超表面结构，其特征在于，所述金属块为金膜，厚度为20～50nm。

8.根据权利要求6所述的一种悬浮超薄三维双层手性超表面结构，其特征在于，氮化硅薄膜窗口中氮化硅薄膜的厚度为40-100nm。

9.一种基于悬浮超薄三维双层超表面结构的近红外手性分子检测方法，其特征在于，采用按照权利要求1-5任一项所述制备方法制备的悬浮超薄三维双层手性超表面结构，或者权利要求6-8任一项所述的悬浮超薄三维双层手性超表面结构，对分子手性信号进行增强。

10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于，还包括先获得彼此为镜像的A型和B型悬浮超薄三维双层手性超表面；

将A型或B型悬浮超薄三维双层超表面的下层结构朝下置于载玻片上，滴加手性分子溶液，并使悬浮超薄三维双层超表面的上层金属块和下层金属块均与手性分子溶液接触，盖上盖玻片，进行圆二色谱的测量。