[发明专利]一种基于金属有机骨架材料的光学Tamm态传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于金属有机骨架材料的光学Tamm态传感器，其特征在于，包括自下而上依次层叠的衬底层(1)、金属层(2)和光子晶体(3)；所述光子晶体(3)是由高折射率介质层(31)和低折率射介质层(32)交替层叠的周期性结构，所述光子晶体(3)的周期数为N；所述低折率射介质层(32)的材料为金属有机骨架材料。

2.根据权利要求1所述的基于金属有机骨架材料的光学Tamm态传感器，其特征在于，所述低折率射介质层(32)的金属有机骨架材料为ZIF-8金属有机骨架材料，所述高折射率介质层(31)的材料为二氧化钛TiO₂。

3.根据权利要求1所述的基于金属有机骨架材料的光学Tamm态传感器，其特征在于，所述光子晶体层(3)的周期数N的取值为6。

4.根据权利要求1所述的基于金属有机骨架材料的光学Tamm态传感器，其特征在于，入射光在所述金属层(2)的振幅反射系数r_m和在所述光子晶体层(3)的振幅反射系数r_DBR的乘积为1，即：r_mr_DBR＝1。

5.根据权利要求1至4任一所述的基于金属有机骨架材料的光学Tamm态传感器，其特征在于，所述光子晶体(3)中每层所述高折射率介质层(31)的厚度为220nm，其折射率为2.4；每层所述低折率射介质层(32)的厚度为158nm，其在空气中的折射率为1.4。

6.根据权利要求5所述的基于金属有机骨架材料的光学Tamm态传感器，其特征在于，所述金属层(2)的材料为银；所述金属层(2)的厚度为30nm。

7.根据权利要求6所述的基于金属有机骨架材料的光学Tamm态传感器，其特征在于，衬底层(1)的材料为硅片，折射率为3.2。

8.如权利要求1所述的基于金属有机骨架材料的光学Tamm态传感器的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

利用等离子清洗机清洗衬底层(1)；

利用射频磁控溅射在衬底层(1)上溅射金属层(2)；

利用旋涂机室温下在金属层(2)上制备光子晶体(3)，所述光子晶体(3)为高折射率介质层(31)和低折率射介质层(32)交替排列的周期性结构；所述金属层(2)的厚度、光子晶体(3)的周期数、每层高折射率介质层(31)的厚度及每层低折率射介质层(32)的厚度由所述传感器的工作波长决定。

9.根据权利要求8所述的基于金属有机骨架材料的光学Tamm态传感器，其特征在于，所述衬底层(1)的材料为硅片；所述金属层(2)的材料为银；所述高折射率介质层(31)和低折率射介质层(32)的材料根据所述传感器工作波长和待测物质的需要确定。

10.根据权利要求9所述的基于金属有机骨架材料的光学Tamm态传感器，其特征在于，每层所述高折射率介质层(31)的厚度为λ/4n₁，每层所述低折率射介质层(32)的厚度为λ/4n₂；其中，λ是中心波长，n₁和n₂分别是高折射率介质层(31)和低折率射介质层(32)的折射率。