[发明专利]超光学器件以及制造超表面的方法

权利要求书

1.一种超光学器件，包括：

基板；和

纳米结构，所述纳米结构为包括柱阵列或限定孔阵列中的至少之一，所述柱阵列或所述孔阵列布置在所述基板上，

其中所述纳米结构包括第一部分和第二部分，具有第一直径并以第一节距相邻的多个第一柱布置在所述第一部分中，具有第二直径并以第二节距相邻的多个第二柱布置在所述第二部分中，所述第二部分在直径和节距中的至少一个方面不同于所述第一部分，以及

所述第二部分的蚀刻深度与所述第一部分的蚀刻深度的比率为0.9至1.1，并且硫(S)、氟(F)和碳氟化合物(CF_x)中的至少一种为在所述纳米结构的表面上或内部中的至少之一。

2.根据权利要求1所述的超光学器件，

其中以下的至少之一：

位于所述纳米结构的所述表面上或内部中的至少之一的截面中的硫(S)含量为0.1at％至5at％，

位于所述纳米结构的所述表面上或内部中的至少之一的截面中的氟(F)含量为1at％至50at％，或者

位于所述纳米结构的所述表面上或内部中的至少之一的截面中的碳氟化合物(CF_X)含量为1at％至50at％。

3.根据权利要求1所述的超光学器件，

其中所述超光学器件具有1mm或更小的厚度。

4.根据权利要求1所述的超光学器件，

其中所述纳米结构的所述第一节距为150nm至500nm，

所述纳米结构中的所述多个第一柱和所述多个第二柱之一的截面的宽度为50nm至350nm，

所述纳米结构中的所述多个第一柱和所述多个第二柱之一的高度为200nm至2000nm，以及

所述纳米结构中的所述多个第一柱和所述多个第二柱之一的高宽比为5:1或更大。

5.根据权利要求1所述的超光学器件，

其中所述纳米结构包括在可见光区域中具有2或更大的折射率和1×10^-5或更小的消光系数的材料。

6.根据权利要求1所述的超光学器件，

其中所述纳米结构包括TiO₂。

7.根据权利要求1所述的超光学器件，还包括：

在所述基板和所述纳米结构之间的第一蚀刻停止层，

其中对于使用包括六氟化硫(SF₆)和八氟环丁烯(C₄H₈)的氟基混合气体的蚀刻，所述第一蚀刻停止层的蚀刻速率小于所述纳米结构中包括的材料的蚀刻速率的1/5倍。

8.根据权利要求7所述的超光学器件，

其中所述第一蚀刻停止层在可见光区域中的消光系数为1×10^-5或更小，

所述第一蚀刻停止层的折射率在布置于所述第一蚀刻停止层上的材料的折射率和布置于所述第一蚀刻停止层之下的材料的折射率之间，以及

所述第一蚀刻停止层具有减少在所述可见光区域中的光反射的厚度，所述光反射发生在超表面中。

9.根据权利要求8所述的超光学器件，

其中所述第一蚀刻停止层具有10nm至120nm的厚度，以及

所述第一蚀刻停止层包括Al₂O₃、HfO₂、SiON、AlON、Y₂O₃、Si₃N₄、ZnO、Ta₂O₅、ZrO₂、AlN和Nb₂O₅中的至少一种。

10.根据权利要求7所述的超光学器件，还包括：

在所述第一蚀刻停止层和所述纳米结构之间的材料，所述材料不同于所述第一蚀刻停止层的材料。