[发明专利]高增透表面微结构的制备方法及制备的微结构

权利要求书

1.一种高增透表面微结构的制备方法，其具体步骤包括：

(1)制备微结构模板，其中所述微结构模板表面图案间距满足D<λ/n_sub，式中λ为所关心光波波长，n_sub为所考虑器件窗口层材料的折射率；

所述微结构模板为多孔硅模板，其具体制备过程包括：在单抛硅表面依次镀上SiO₂和铝，其次进行铝的阳极氧化，随后在磷酸溶液中进行扩孔，最后将多孔层微结构转移至硅片表面，去除氧化多孔层后即得所需多孔硅模板；

其中铝的阳极氧化由三次氧化组成，其中第一次氧化为在温度为5-10℃的0.2-0.4M的草酸溶液中施加30-50V的电压进行8-12分钟时长的氧化，第二次氧化为在温度为8-10℃的0.3-0.4M的草酸溶液中施加40-50V的电压进行9-11分钟时长的氧化，第三次氧化为在第二次氧化后至氧化电流骤减且样片表面变黑为止；

(2)纳米压印，即用上述微结构模板进行间接纳米压印，具体包括先窗口层旋涂一层纳米压印光刻胶，由模板直接压印热纳米压印光刻胶，将图案转移到纳米压印光刻胶上，再用复制有图案的纳米压印光刻胶对目标片进行压印，其中压强为30-50bar，压印温度为50-80℃，紫外曝光时间30-120s，制备得到的微结构模板表面图案占空比f由下式确定：

(1-f)nsub2-nmed2nsub2-nsubnmed=nmednsubnmed]]>

其中n_sub、n_med分别为窗口层材料折射率、周围介质折射率；

(3)室温下脱膜，将微结构模板表面的图案转移到纳米压印胶上；

(4)以复制了图案的纳米压印光刻胶为掩膜对样片进行刻蚀，包括首先去除压印后图案底部的残胶，然后根据微结构模板表面图案深度h进行刻蚀，其中微结构模板表面图案深度h通过确定；

(5)清洗，完成微结构制备。

2.根据权利要求1所述的一种高增透表面微结构的制备方法，其中，所述多孔硅模板的表面镀有的SiO₂层厚度为8-12nm。

3.根据权利要求1或2所述的一种高增透表面微结构的制备方法，其中，所述扩孔随后在质量分数为5％的磷酸溶液中进行，且溶液温度恒定在25-35℃。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种高增透表面微结构的制备方法，其中，器件窗口层材料为非热或紫外可固化材料。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的一种高增透表面微结构的制备方法，其中，所述清洗用以去除表面残留的纳米压印胶，可以在去胶机中用O₂离子进行清洗，也可以在浓硫酸和双氧水的混合溶液中加热清洗。

6.一种结构器件高增透表面微结构，其采用权利要求1至5中任一项所述的制备方法制备得到。