一种纳米锥形阵列结构及其制备方法与流程

技术特征：

1.一种基于激光辅助干法刻蚀的纳米锥形阵列结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)利用超快激光对基底进行加工，之后清洗得到中间基底；

(2)将步骤(1)得到的所述中间基底进行等离子体刻蚀，得到所述纳米锥形阵列结构。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述超快激光包括飞秒激光、皮秒激光或纳秒激光中的1种；

优选地，步骤(1)所述超快激光的脉宽为10^-15-10^-9s；

优选地，步骤(1)所述超快激光的波长为300-1100nm；

优选地，步骤(1)所述超快激光的重频为0.1-10khz。

3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述基底包括碳化硅基底；

优选地，步骤(1)所述基底加工前进行洗涤；

优选地，所述洗涤中的洗涤剂包括丙酮、异丙醇、氢氟酸或水中的1种或至少2种的组合；

优选地，所述洗涤的时间≥30min；

优选地，所述洗涤中的洗涤剂包括丙酮或异丙醇中的1种时采用超声清洗；

优选地，所述超声清洗的时间≥7min。

4.如权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述清洗中的洗涤剂包括丙酮、异丙醇、氢氟酸或水中的1种或至少2种的组合；

优选地，步骤(1)所述清洗的时间≥30min；

优选地，步骤(1)所述清洗中的洗涤剂包括丙酮或异丙醇中的1种时采用超声清洗；

优选地，所述超声清洗的时间≥7min。

5.如权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述加工的方式包括点加工、线加工或面加工中的一种；

优选地，步骤(1)所述加工中超快激光的能量密度为0.5-10j/cm²；

优选地，所述点加工中至少重复施加50个脉冲；

优选地，所述线加工中的扫描速度为20-3000μm/s。

6.如权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述等离子体刻蚀中的刻蚀气体包括六氟化硫和氧气；

优选地，所述刻蚀气体中六氟化硫和氧气的体积比为1:(0.125-0.8)。

7.如权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述等离子体刻蚀中刻蚀气体的流量为10^-5-10^-4m³/s；

优选地，步骤(2)所述等离子体刻蚀中刻蚀气体的压强为0.67-6.67pa；

优选地，步骤(2)所述等离子体刻蚀中线圈的功率为100-300w；

优选地，步骤(2)所述等离子体刻蚀中的偏压功率为20-100w。

8.如权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述等离子体刻蚀的时间为3-5min。

9.如权利要求1-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)利用超快激光对基底进行加工，之后清洗得到中间基底；

(2)将步骤(1)得到的所述中间基底进行等离子体刻蚀，得到所述纳米锥形阵列结构；

步骤(2)所述等离子体刻蚀中的刻蚀气体包括六氟化硫和氧气；所述刻蚀气体中六氟化硫和氧气的体积比为1:(0.125-0.8)；刻蚀时间为3-5min。

10.一种纳米锥形阵列结构，其特征在于，所述纳米锥形阵列结构由权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到，所述纳米锥形的深宽比为1.5-30。

技术总结
本发明涉及一种纳米锥形阵列结构及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)利用超快激光对基底进行加工，之后清洗得到中间基底；(2)将步骤(1)得到的中间基底进行等离子体刻蚀，得到所述纳米锥形阵列结构。本发明提供的方法，采用超快激光在表面制备微纳结构，在等离子体刻蚀过程中并利用微掩模效应在微纳结构区域的增强效果，即利用现有技术中缺陷制备了高深宽比的纳米锥阵列结构，该方法兼容性好、制备区域灵活可控，可极大提升纳米锥阵列结构的制备工艺精度。

技术研发人员：徐少林;徐康;胡劲
受保护的技术使用者：南方科技大学
技术研发日：2020.12.15
技术公布日：2021.04.02