TWI438143B - 奈米光學天線陣列的製造方法 - Google Patents

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奈米光學天線陣列的製造方法
本發明涉及一種奈米光學天線陣列的製造方法，尤其涉及一種具有表面電漿效應的奈米光學天線陣列的製造方法。
最近，於奈米光學領域應用金屬奈米結構的表面電漿共振特性實現了在奈米尺度上對光強和光傳導的操控。而光場的另一個重要性質是光的偏振態，實現奈米尺度上對光偏振態的調控，對單分子光譜、超靈敏探測、LED、光學天線、太陽能電池等領域有著潛在的重要的意義。
無線電波天線在所謂的饋入間隙內實現輻射場向局域震盪的轉換，饋入間隙位於天線臂之間，並被連接到導線天線或波導上。反之，天線把在間隙處產生的電磁震盪能量轉換成輻射。
但是，與無線電波天線不一樣的是，光學共振天線(ORA)的全長為光波長的一半時才能高效地工作，其中，饋入間隙通常比光波長要小的多。巴塞爾大學和瑞士洛桑聯邦工業大學的研究人員已經製作出奈米規格的金偶極天線，該天線在光頻段可發生共振，並顯示出了在天線饋入間隙處導致白光超連續光譜(WLSC)分佈的場增強效應。應用天線奈米結構來控制實現有定位亞波長成像與單量子發射器的相互作用以及光存儲。
當金偶極天線受到皮秒雷射脈衝的照射時，除了在饋入間隙處將產生WLSC外，在天線臂間還會有雙光子光致發光(TPPL)現象。對於共振天線來說，其發射強度比尺寸相同但沒有饋入間隙的固態金質條紋的強度要高出1000倍以上。
先前技術金偶極天線製作方法主要有光或電子束的光刻方法：首先，使用經過光罩或者掃描聚焦的輻射線或者電子束，輻射光阻劑組合物或光罩，上述輻射線或電子束將會改變被曝光區域的光阻劑的化學結構；然後，再通過蝕刻的方法除去被曝光區域或者被曝光區域外的光阻劑，從而獲得特定的圖案。
雖然採用光或電子束的光刻方法可以製作出奈米尺度的金偶極天線，但是，複雜集成的光刻系統和特殊構造的光刻膠之類的化學材質、以及高精度光學對準要求等使製造成本較高；整個光刻過程造價非常昂貴；整個製造過程用時較長，即效率較低；奈米結構的高解析度要求，光刻技術難以得到預訂奈米尺度的奈米結構；制限於集成的光刻系統的繞射極限，難以得到大尺寸的奈米結構陣列。因此，無法適應大規模量產化的要求，限制了該技術的應用。
有鑒於此，有必要提供一種工藝簡單，成本低，可大規模量產化的奈米光學天線陣列的製造方法。
一種奈米光學天線陣列的製造方法，其包括以下步驟：提供一絕緣基底；對所述絕緣基底進行親水處理；將奈米微球分散於一混合物中，所述混合物中奈米微球由直徑偏差為3nm~5nm的奈米微球組成，將所述混合物中的奈米微球設置於所述絕緣基底上形成 單層奈米微球；於形成有單層奈米微球的絕緣基底上蒸鍍金屬薄膜，使金屬填充相鄰奈米微球之間的間隙；去除奈米微球及被覆接觸於奈米微球上的金屬薄膜，保留填充在相鄰奈米微球之間的間隙內的金屬薄膜，形成奈米光學天線陣列。
一種奈米光學天線陣列的製造方法，其包括以下步驟：提供一絕緣基底；對所述絕緣基底進行親水處理；將奈米微球分散於一混合物中，所述混合物中奈米微球由直徑偏差為3nm~5nm的奈米微球組成，將所述混合物中的奈米微球設置在所述絕緣基底上形成單層奈米微球；對所述絕緣基底上的單層奈米微球進行裁剪，使鄰奈米微球之間的間隙增大；在形成有單層奈米微球的絕緣基底上蒸鍍金屬薄膜，使金屬填充相鄰奈米微球之間的間隙；去除奈米微球及被覆接觸於奈米微球上的金屬薄膜，保留填充在相鄰奈米微球之間的間隙內的金屬薄膜，形成奈米光學天線陣列。
與先前技術相比較，本發明奈米光學天線陣列的製造方法中，由於首先在絕緣基底上形成單層奈米微球，再於單層奈米微球的間隙內填充金屬，並除去單層奈米微球後形成金屬奈米光學天線陣列。因此，相較於先前技術採用光或電子束的光刻方法，上述形成奈米光學天線陣列的製造方法工藝簡單；原料成本低；可以製造大尺寸的奈米光學天線陣列，即可以製造大面積的奈米光學天線陣列，進而實現量產化。另外，上述奈米光學天線陣列的製造方法用時較少，效率高，有利於進一步實現量產化。
圖1為本發明奈米光學天線陣列的製造方法的第一實施例的流程圖。
圖2為在絕緣基底低能排布之單層奈米微球的掃描電鏡照片。
圖3為本發明第一實施例的奈米光學天線陣列製造方法製造得到的奈米光學天線陣列的掃描電鏡照片。
圖4為在絕緣基底高能排布之單層奈米微球的掃描電鏡照片。
圖5為本發明奈米光學天線陣列的製造方法的第三實施例的流程圖。
圖6為圖2所示單層奈米微球經裁剪後形成的單層奈米微球的掃描電鏡照片。
圖7為本發明第三實施例的奈米光學天線陣列製造方法製造得到的奈米光學天線陣列的掃描電鏡照片。
以下將結合附圖詳細說明本發明實施例的奈米光學天線的製造方法。
請參閱圖1，為本發明奈米光學天線陣列的製造方法的第一實施例的流程圖。所述奈米光學天線陣列的製造方法包括以下步驟：步驟S10，提供一絕緣基底；步驟S11，對該絕緣基底進行親水處理；步驟S12，於該絕緣基底上形成聚合物單層奈米微球；步驟S13，於形成有單層奈米微球的絕緣基底上蒸鍍金屬薄膜，使金屬填充相鄰奈米微球之間的間隙；步驟S14，去除奈米微球，形成奈米光學天線陣列。
步驟S10，提供一絕緣基底。
所述絕緣基底的材質為矽、二氧化矽(玻璃)、氮化鎵、聚對苯二 甲酸乙二酯(PET)或聚乙烯(PE)。所述絕緣基底的面積大於等於1cm2小於等於26cm2。本實施例中，所述絕緣基底為玻璃基底，其面積為1cm2。
步驟S11，對該絕緣基底進行親水處理。
當所述絕緣基底的材質為矽或二氧化矽時，首先，清洗絕緣基底，清洗時採用超淨間標準工藝清洗。然後，在溫度為30℃~100℃，體積比為NH3‧H2O：H2O2：H2O=1：1：5的溶液中溫浴30~60min，進行親水處理，之後用去離子水沖洗2~3次。最後，提供一氣流吹乾絕緣基底，該氣流的主要成分為氮氣(N2)，之後將絕緣基底浸泡在去離子水中備用。
優選的，在溫度為70℃-80℃，體積比為NH3‧H2O：H2O2：H2O=0.6：1：5的溶液中溫浴30~60min，進行親水處理。
當所述絕緣基底的材質為氮化鎵、聚對苯二甲酸乙二酯或聚乙烯時，首先，清洗絕緣基底，清洗時採用超淨間標準工藝清洗。然後，將所述絕緣基底放置於微波電漿系統中，該微波電漿系統的一感應功率源產生氧電漿，氧電漿以較低的離子能量從產生區域擴散並漂移至所述絕緣基底表面，進而改善絕緣基底的親水性。氧電漿系統的功率為10瓦~150瓦，氧電漿的通入速率為10標況毫升每分(standard-state cubic centimeter per minute，sccm)，形成的氣壓為2帕，採用氧電漿蝕刻時間為1秒~30秒，優選的為5秒~10秒。其中，絕緣基底的材質為聚乙烯時，採用氧電漿蝕刻時間最優為5秒~10秒。通過上述方法，改善絕緣基底的親水性，再將所述絕緣基底浸泡在純水中待用。
所述微波電漿系統的一感應功率源亦可產生氯電漿。氯電漿系統的功率是50瓦，氯電漿的通入速率為26標況毫升每分，形成的氣壓為2~10帕，採用氯電漿蝕刻時間為3秒~5秒。通過上述方法，改善絕緣基底的親水性，再將所述絕緣基底浸泡在純水中待用。
所述微波電漿系統的一感應功率源亦可產生氬電漿。氬電漿系統的功率是50瓦，氬電漿的通入速率為4標況毫升每分，形成的氣壓為2~10帕，採用氬電漿蝕刻時間為10秒~30秒。通過上述方法，改善絕緣基底的親水性，再將所述絕緣基底浸泡在純水中待用。
步驟S12，在絕緣基底上形成單層奈米微球。
在直徑為15mm的表面皿中依序加入150mL的純水、1~2wt%的奈米微球3~5μL、以及當量的2wt%的十二烷基硫酸鈉溶液(SDS)後形成混合物，將上述混合物靜置30~60分鐘。待奈米微球充分分散於混合物中後，再加入1~3μL的4wt%的SDS，以調節奈米微球的表面張力，有利於形成目標排列的單層奈米微球陣列。其中，奈米微球的直徑可為60nm~500nm，下列幾個具體的取值100nm、200nm、330nm或400nm，上述直徑偏差為3~5nm。優選的奈米微球的直徑為200nm。所述奈米微球的材質為聚苯乙烯(PS)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，可依實際需求可選用其他奈米微球，例如聚合物奈米微球或矽奈米微球等。可依實際需求表面皿亦可採用直徑為15mm~38mm的表面皿，所述表面皿中的混合物亦可依實際需求而按比例調製。
將經親水處理後的所述絕緣基底緩慢的傾斜的沿著表面皿的側壁滑入表面皿的混合物中，所述絕緣基底的傾斜角度為9°，其偏差 為±0.5°。然後，將所述絕緣基底由表面皿的混合物中緩慢的提取，上述滑下和提起速度相當均為5mm/h的速度緩慢進行。
最後，將混合物中提取的分佈有奈米微球的絕緣基底進行乾燥後即可得到單層奈米微球目標陣列(請參考圖2)。本實施例中，所述單層奈米微球目標陣列中的奈米微球以能量最低的排布方式排布，所述單層奈米微球目標陣列排布最密集，佔空比最大，即所述單層奈米微球目標陣列中任意三個相鄰的奈米微球呈一等邊三角形。
上述步驟S12中，保持室內穩定的溫度和濕度，其溫度應保持在25℃±0.5℃。
步驟S13，於形成有單層奈米微球的絕緣基底上蒸鍍金屬薄膜，使金屬填充相鄰奈米微球之間的間隙。
採用電子束蒸發金屬離子的方式，於形成有單層奈米微球的絕緣基底上，所述絕緣基底的形成有單層奈米微球的表面上垂直蒸鍍金屬薄膜。從而，於奈米微球表面及相鄰奈米微球之間的間隙中的絕緣基底表面形成金屬薄膜。該金屬薄膜的厚度為20~300nm，優選的，所述金屬薄膜的厚度為50nm。該金屬薄膜的材質可為金、銀、銅、鋁、鐵、鈷或鎳。該金屬薄膜可由金屬氧化物薄膜代替。
步驟S14，去除奈米微球，形成奈米光學天線陣列。
請參考圖3，採用四氫呋喃(THF)、丙酮、丁酮、環己烷、正己烷、甲醇或無水乙醇等作為剝離劑，溶解奈米微球，去掉奈米微球和形成於奈米微球表面的金屬薄膜，保留形成在絕緣基底表面 的金屬薄膜，進而形成光學天線的金屬奈米結構陣列。如上所述單層奈米微球目標陣列中任意三個相鄰的奈米微球呈一等邊三角形，因此任意三個相鄰的奈米微球之間為類三角形的圖案。故，所述奈米光學金屬天線陣列中的每一金屬圖案呈類三角形。
本發明第二實施例的奈米光學天線陣列的製造方法包括以下步驟：步驟S20，提供一絕緣基底；步驟S21，對該絕緣基底進行親水處理；步驟S22，於該絕緣基底上形成聚合物單層奈米微球；步驟S23，於形成有單層奈米微球的絕緣基底上蒸鍍金屬薄膜，使金屬填充相鄰奈米微球之間的間隙；步驟S24，去除奈米微球，形成奈米光學天線陣列。
本發明第二實施例的奈米光學天線陣列的製造方法與本發明第一實施例的奈米光學天線陣列的製造方法有以下不同之處：步驟S21包括：步驟S211，對該絕緣基底進行親水處理；以及步驟S212，對該絕緣基底進一步親水化處理。其中，步驟S211的對該絕緣基底進行親水處理方式與本發明第一實施例的奈米光學天線陣列的製造方法的步驟S11的對該絕緣基底進行親水處理方式相同。步驟S212，對該絕緣基底進一步親水化處理方式如下：將親水處理過後的所述絕緣基底在2wt%的十二烷基硫酸鈉溶液中浸泡2~24小時，以使絕緣基底有利於後續的工序。即，於SDS中浸泡過後的絕緣基底有利於後續奈米微球的鋪展。
步驟S22，於該絕緣基底上形成聚合物單層奈米微球。
該步驟具體處理方式與本發明第一實施例的奈米光學天線陣列的製造方法的步驟S12的具體處理方式相同，在此不再贅述。
請參閱圖4，於該絕緣基底上形成單層奈米微球前，將親水處理過後的所述絕緣基底在2wt%的十二烷基硫酸鈉溶液中浸泡2~24小時，因此，於絕緣基底上的單層奈米微球目標陣列以能量較高的排布方式排布，即所述單層奈米微球目標陣列中相鄰的奈米微球在縱軸方向以及橫軸方向上均共軸排布。
步驟S23，於形成有單層奈米微球的絕緣基底上蒸鍍金屬薄膜，使金屬填充相鄰奈米微球之間的間隙。
該步驟具體處理方式與本發明第一實施例的奈米光學天線陣列的製造方法的步驟S13的具體處理方式相同，在此不再贅述。
步驟S24，去除奈米微球，形成奈米光學天線陣列。
採用四氫呋喃、丙酮、丁酮、環己烷、正己烷、甲醇或無水乙醇等作為剝離劑，溶解奈米微球，去掉奈米微球和形成於奈米微球表面的金屬薄膜，保留形成在絕緣基底表面的金屬薄膜，進而形成光學天線的金屬奈米結構陣列。如上所單層奈米微球目標陣列中相鄰的奈米微球在縱軸方向以及橫軸方向上均共軸排布，因此任意四個相鄰的奈米微球之間為菱形的圖案。故，所述奈米光學金屬天線陣列中的每一金屬圖案呈菱形。
請參閱圖5，本發明第三實施例的奈米光學天線陣列的製造方法的流程圖。所述奈米光學天線陣列的製造方法包括以下步驟：步驟S30，提供一絕緣基底；步驟S31，對該絕緣基底進行親水處理；步驟S32，於該絕緣基底上形成單層奈米微球；步驟S33，對所述絕緣基底上的單層奈米微球進行裁剪，使鄰奈米微球之間的間隙增大；步驟S34，於形成有單層小尺寸奈米微球的絕緣基底上 蒸鍍金屬薄膜，使金屬填充相鄰奈米微球之間的間隙；步驟S35，去除奈米微球，形成奈米光學天線陣列。
步驟S30，提供一絕緣基底。
所述絕緣基底的材質為矽、二氧化矽(玻璃)、氮化鎵、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚乙烯(PE)。所述絕緣基底的面積大於等於1cm2小於等於26cm2。本實施例中，所述絕緣基底為玻璃基底，其面積為1cm2。
步驟S31，對該絕緣基底進行親水處理。
當所述絕緣基底的材質為矽或二氧化矽時，首先，清洗絕緣基底，清洗時採用超淨間標準工藝清洗。然後，在溫度為30℃~100℃，體積比為NH3‧H2O：H2O2：H2O=1：1：5的溶液中溫浴30~60min，進行親水處理，之後用去離子水沖洗2~3次。最後，提供一氣流吹乾絕緣基底，該氣流的主要成分為氮氣(N2)，之後將絕緣基底浸泡在去離子水中備用。
優選的，在溫度為70℃-80℃，體積比為NH3‧H2O：H2O2：H2O=1：1：0.6的溶液中溫浴30~60min，進行親水處理。
當所述絕緣基底的材質為氮化鎵、聚對苯二甲酸乙二酯或聚乙烯時，首先，清洗絕緣基底，清洗時採用超淨間標準工藝清洗。然後，將所述絕緣基底放置於微波電漿系統中，該微波電漿系統的一感應功率源產生氧電漿，氧電漿以較低的離子能量從產生區域擴散並漂移至所述絕緣基底表面，進而改善絕緣基底的親水性。氧電漿系統的功率為10瓦~150瓦，氧電漿的通入速率為10標況毫升每分，形成的氣壓為2帕，採用氧電漿蝕刻時間為1秒~30秒。
其中，絕緣基底的材質為聚乙烯時，採用氧電漿蝕刻時間最優為5秒~10秒。通過上述方法，改善絕緣基底的親水性，再將所述絕緣基底浸泡在純水中待用。
所述微波電漿系統的一感應功率源亦可產生氯電漿。氯電漿系統的功率是50瓦，氯電漿的通入速率為26標況毫升每分，形成的氣壓為2~10帕，採用氯電漿蝕刻時間為3秒~5秒。通過上述方法，改善絕緣基底的親水性，再將所述絕緣基底浸泡在純水中待用。
所述微波電漿系統的一感應功率源亦可產生氬電漿。氬電漿系統的功率是50瓦，氬電漿的通入速率為4標況毫升每分，形成的氣壓為2~10帕，採用氬電漿蝕刻時間為10秒~30秒。通過上述方法，改善絕緣基底的親水性，再將所述絕緣基底浸泡在純水中待用。
步驟S32，於絕緣基底上形成單層奈米微球。
於直徑為15mm的表面皿中依序加入150mL的純水、1~2wt%的奈米微球3~5μL、以及當量的2wt%的十二烷基硫酸鈉溶液(SDS)後形成混合物，將上述混合物靜置30~60分鐘。待奈米微球充分分散於混合物中後，再加入1~3μL的4wt%的SDS，以調節奈米微球的表面張力，有利於形成目標排列的單層奈米微球陣列。其中，奈米微球的直徑可為60nm~500nm，下列幾個具體的取值100nm、200nm、330nm或400nm，上述直徑偏差為3~5nm。優選的奈米微球的直徑為200nm。所述奈米微球的材質為聚苯乙烯(PS)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，可依實際需求可選用其他奈米微球，例如聚合物奈米微球或矽奈米微球等。可依實際需求表面皿亦可採用直徑為15mm~38mm的表面皿，所述表面皿中的混合物亦可依實 際需求而按比例調製。
將經親水處理後的所述絕緣基底緩慢的傾斜的沿著表面皿的側壁滑入表面皿的混合物中，所述絕緣基底的傾斜角度為9°，其偏差為±0.5°。然後，將所述絕緣基底由表面皿的混合物中緩慢的提取，上述滑下和提起速度相當均為5mm/h的速度緩慢進行。
最後，將混合物中提取的分佈有奈米微球的絕緣基底進行乾燥後即可得到單層奈米微球目標陣列。本實施例中，所述單層奈米微球目標陣列中的奈米微球以能量最低的排布方式排布，所述單層奈米微球目標陣列排布最密集，佔空比最大，即所述單層奈米微球目標陣列中任意三個相鄰的奈米微球呈一等邊三角形。
步驟S33，對所述絕緣基底上的單層奈米微球進行裁剪，使鄰奈米微球之間的間隙增大。
請參閱圖6，採用電漿蝕刻的方法對單層奈米微球進行裁剪，使鄰奈米微球之間的間隙增大。具體地，將形成有單層奈米微球的絕緣基底放置於微波電漿系統中，該微波電漿系統的一感應功率源產生氧電漿，氧電漿以較低的離子能量從產生區域擴散並漂移至所述絕緣基底的單層奈米微球表面，此時該單層奈米微球被所述氧電漿蝕刻，形成更小直徑的奈米微球，即單層奈米微球中的每一奈米微球被蝕刻消減為更小直徑的奈米微球，進而增大鄰奈米微球之間的間隙。氧電漿系統的功率是10瓦，氧電漿的通入速率為10標況毫升每分，形成的氣壓為2帕，採用氧電漿蝕刻時間為5秒~10秒。
步驟S34，於形成有單層小尺寸奈米微球的絕緣基底上蒸鍍金屬 薄膜，使金屬填充相鄰奈米微球之間的間隙。
採用電子束蒸發金屬離子的方式，在形成有單層小尺寸奈米微球的絕緣基底上，於絕緣基底的形成有單層小尺寸奈米微球的表面上垂直蒸鍍金屬薄膜。從而，在小尺寸奈米微球表面及相鄰小尺寸奈米微球之間的增大的間隙中，絕緣基底表面形成金屬薄膜。該金屬薄膜的厚度為20~300nm，優選的，所述金屬薄膜的厚度為50nm。該金屬薄膜的材質可為金、銀、銅、鋁、鐵、鈷或鎳。該金屬薄膜可由金屬氧化物薄膜代替。
步驟S35，去除奈米微球，形成奈米光學天線陣列。
請參閱圖7，採用四氫呋喃、丙酮、丁酮、環己烷、正己烷、甲醇或無水乙醇等作為剝離劑，溶解奈米微球，去掉奈米微球和形成於奈米微球表面的金屬薄膜，保留形成在絕緣基底表面的金屬薄膜，進而形成光學天線的金屬奈米結構陣列。如上所述單層奈米微球目標陣列中任意三個相鄰的奈米微球呈一等邊三角形，且通過裁剪奈米微球的尺寸減小了，因此任意三個相鄰的奈米微球之間為較大尺寸的類三角形的圖案。故，所述奈米光學金屬天線陣列中的每一金屬圖案呈較大尺寸的類三角形，且任意兩個相鄰類三角形金屬圖案之間的間隙變小甚至變為無間隙。當金屬圖案無間隙的連成一片時，為形成金屬圖案的圓洞可作為奈米光學天線陣列。
本發明所提供的奈米光學天線陣列的製造方法並不限於上述實施例所述，於絕緣基底上形成單層奈米微球的步驟亦可採用旋塗方法進行。在絕緣基底上形成單層奈米微球前，將親水處理過後的所述絕緣基底在2wt%的十二烷基硫酸鈉溶液中浸泡2~24小時， 在十二烷基硫酸鈉溶液中浸泡過的絕緣基底的一個表面旋塗3~5μL的聚苯乙烯，旋塗步驟要分步進行：首先，以旋塗轉速為400轉/分鐘的速度旋塗5~30秒後，再以旋塗轉速為800轉/分鐘的速度旋塗30秒~2分鐘後，最後將旋塗轉速提高至1400轉/分鐘，旋塗10秒，除去邊緣多餘的微球，在絕緣基底上形成單層奈米微球。另外，去掉奈米微球和形成於奈米微球上的金屬薄膜，形成奈米光學天線陣列的方法還可以採用3M等膠帶貼在奈米微球上的金屬薄膜表面，輕輕地撕去奈米微球及形成於奈米微球上的金屬薄膜，形成奈米光學天線陣列。另外，在絕緣基底上形成的單層奈米微球不僅限於呈球形分佈，亦可以呈類四邊形或六角形分佈，此時對應的奈米光學天線陣列中的金屬圖案呈菱形或四邊形。
本發明提供的奈米光學天線陣列的製造方法中，由於首先在絕緣基底上形成單層奈米微球，再在單層奈米微球的間隙內填充金屬，並除去單層奈米微球後形成金屬奈米光學天線陣列。因此，相較於先前技術採用光或電子束的光刻方法上述形成奈米光學天線陣列的製造方法工藝簡單，原料成本低，可以製造尺寸為1cm2~26cm2的奈米光學天線陣列，即可以製造大面積的奈米光學天線陣列，進而實現量產化。另外，上述奈米光學天線陣列的製造方法全過程用時較少，有利於進一步實現量產化。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之請求項。舉凡習知本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下請求項內。

Claims (14)

  1. 一種奈米光學天線陣列的製造方法，其包括以下步驟：提供一絕緣基底；對所述絕緣基底進行親水處理；將奈米微球分散於一混合物中，所述混合物中奈米微球由直徑偏差為3nm~5nm的奈米微球組成，將所述混合物中的奈米微球設置於所述絕緣基底表面形成單層奈米微球；於形成有單層奈米微球的絕緣基底的表面蒸鍍金屬薄膜，使金屬填充相鄰奈米微球之間的間隙；去除奈米微球及被覆接觸於奈米微球上的金屬薄膜，保留填充在相鄰奈米微球之間的間隙內的金屬薄膜，形成奈米光學天線陣列。
  2. 如請求項1所述的奈米光學天線陣列的製造方法，其中，所述奈米微球的直徑為60nm~500nm。
  3. 如請求項1所述的奈米光學天線陣列的製造方法，其中，於所述絕緣基底表面形成單層奈米微球時，採用旋塗方法進行。
  4. 如請求項3所述的奈米光學天線陣列的製造方法，其中，採用旋塗方法形成單層奈米微球時分以下三步進行：首先，以旋塗轉速為400轉/分鐘的速度旋塗5秒~30秒後，再以旋塗轉速為800轉/分鐘的速度旋塗30秒~2分鐘後，最後將旋塗轉速提高至1400轉/分鐘，旋塗10秒，除去邊緣多餘的奈米微球，於絕緣基底上形成單層奈米微球。
  5. 如請求項1所述的奈米光學天線陣列的製造方法，其中，於所述絕緣基底上形成單層奈米微球時，採用以下步驟進行：在直徑為15mm的表面皿中依序加入150mL的純水、1~2wt%的奈米微球3~5μL、以及2wt%的十二 烷基硫酸鈉溶液後形成混合物；待奈米微球充分分散於混合物中後，再加入1~3μL的4wt%的十二烷基硫酸鈉溶液；將經親水處理後的所述絕緣基底以傾斜角度為9°±0.5°緩慢放入表面皿的混合物中；將所述絕緣基底由表面皿的混合物中緩慢的提取，將混合物中提取的分佈有奈米微球的絕緣基底進行乾燥後，以形成單層奈米微球。
  6. 如請求項5所述的奈米光學天線陣列的製造方法，其中，在所述絕緣基底上形成單層奈米微球時，保持室內溫度為25℃±0.5℃。
  7. 如請求項1所述的奈米光學天線陣列的製造方法，其中，進一步包括：在該絕緣基底上形成單層奈米微球前，將親水處理過後的所述絕緣基底在2wt%的十二烷基硫酸鈉溶液中浸泡2~24h的步驟。
  8. 如請求項1所述的奈米光學天線陣列的製造方法，其中，所述金屬薄膜的厚度為20nm~300nm。
  9. 如請求項1所述的奈米光學天線陣列的製造方法，其中，所述金屬薄膜的厚度為50nm。
  10. 如請求項1所述的奈米光學天線陣列的製造方法，其中，去除奈米微球時，採用四氫呋喃、丙酮、丁酮、環己烷、正己烷、甲醇或無水乙醇作為剝離劑，溶解奈米微球，去掉奈米微球和形成於奈米微球上的金屬薄膜。
  11. 如請求項1所述的奈米光學天線陣列的製造方法，其中，去除奈米微球時，採用膠帶貼在奈米微球上的金屬薄膜表面，輕輕地撕去奈米微球及形成於奈米微球上的金屬薄膜。
  12. 如請求項1所述的奈米光學天線陣列的製造方法，其中，奈米光學天線陣列中的奈米結構呈類三角形、菱形或圓洞形。
  13. 一種奈米光學天線陣列的製造方法，其包括以下步驟：提供一絕緣基底； 對所述絕緣基底進行親水處理；將奈米微球分散於一混合物中，所述混合物中奈米微球由直徑偏差為3nm~5nm的奈米微球組成，將所述混合物中的奈米微球設置於所述絕緣基底表面形成單層奈米微球；對所述絕緣基底表面的單層奈米微球進行裁剪，使相鄰奈米微球之間的間隙增大；於形成有單層奈米微球的絕緣基底的表面蒸鍍金屬薄膜，使金屬填充相鄰奈米微球之間的間隙；去除奈米微球及被覆接觸於奈米微球上的金屬薄膜，保留填充在相鄰奈米微球之間的間隙內的金屬薄膜，形成奈米光學天線陣列。
  14. 如請求項13所述的奈米光學天線陣列的製造方法，其中，對所述絕緣基底表面的單層奈米微球進行裁剪時，通過氧電漿蝕刻方法進行裁剪。
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