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金属阵列结构样品制作及微波太赫兹波透射实验观测

潘子祥  
【摘要】:本论文经过比较几种100微米以下亚波长金属孔阵列结构太赫兹样品的制作方法,确定了利用光刻和湿法腐蚀工艺制作太赫兹波段金属周期性结构嵌套小孔样品的方案。本论文讨论了光刻和腐蚀制作样品过程中各种的工艺参数,摸索出有一定参考价值的制作样品的参数。利用Mini-z系统研究了样品的透射特性,得到一些有价值的结论。本论文的主要结论如下: (1)样品制备:通过对光刻工艺参数和刻蚀环境等的控制可以制作精度较高的太赫兹波段样品;在对准曝光时,通过二次gap调整可以较好减小衍射,提高曝光精度。 (2)微波透射特性:当金属薄膜衬底层非常薄时,衬底介质对微波的影响非常微弱,金属带衬底结构的微波增强传输是由金属表面阵列小孔支持的最低阶TM束缚模的二次散射产生的;金属表面制作的小孔能够支持人工表面等离子体,且能通过改变小孔几何参数调制微波通过亚波长小孔的传输特性。 (3)太赫兹波透射特性:正方形大孔嵌套矩形小孔时,小孔的几何大小对透射率有一定影响。当旋转样品时,透过率和峰值位置都会有所改变。嵌套正方形小孔的几何尺寸对应的透射峰值位置成规律性变化,在大孔相同情况下,随着嵌套的正方形小孔的尺寸的增大,透射峰值位置呈明显的蓝移现象。


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