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CN116203661B - 等离激元光镊基底以及制备方法 - Google Patents

等离激元光镊基底以及制备方法

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CN116203661B
CN116203661B CN202310212659.2A CN202310212659A CN116203661B CN 116203661 B CN116203661 B CN 116203661B CN 202310212659 A CN202310212659 A CN 202310212659A CN 116203661 B CN116203661 B CN 116203661B
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temperature control
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membrane
graphene
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CN202310212659.2A
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黄若杨
毛海央
周娜
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Institute of Microelectronics of CAS
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Abstract

本发明涉及一种光镊基底，尤其是一种等离激元光镊基底以及制备方法。按照本发明提供的技术方案，所述等离激元光镊基底，包括等离激元单元以及用于对所述等离激元单元局部区域温控的温度控制单元，其中，等离激元单元与温度控制单元基于MEMS工艺制备集成，对等离激元单元内的光斑照射区域，配置温度控制单元对所述光斑照射区域进行温控，以在等离激元单元述光斑照射区域与所述光斑照射区域的周围环境产生温度梯度。本发明基于珀耳帖效应的温度控制，大幅度提升光镊的捕获效率并能有效控制热泳运动，同时能适用于微米级以上物质的捕获，与现有MEMS工艺兼容。

Description

等离激元光镊基底以及制备方法
技术领域
本发明涉及一种光镊基底，尤其是一种等离激元光镊基底以及制备方法。
背景技术
对等离激元光镊，具体工作原理是：特定频率的激光照射等离激元光镊时，会产生倏逝波，所产生倏逝波的强度随着与等离激元光镊距离的增大而快速减弱。由麦克斯韦应力张量法(MST)计算可知，处于所述倏逝波范围内的物质将受到指向光斑中心的光力，所述光力的作用可将物质约束在等离激元光镊内，实现捕获。
由于倏逝波随与等离激元光镊的距离增加强度急速衰减，光力的作用范围往往只能限制在100nm以下，产生的光力约束势阱宽度也仅有百纳米范围，当物质距离较远或物质尺寸远大于势阱宽度时，光力的作用难以实现对物质的捕获。
对等离激元光镊，热泳产生的原因是由于激光照射产生的局部温度上升，使得溶液环境中出现温度梯度，处于这种温度场中的物质运动可以由公式v＝-STΔT描述，其中，v为物体运动速度矢量，ST为Soret系数，T为温度。
由于Soret系数ST的正负受溶剂浓度、物质成分、物质粒径、环境温度等多种因素影响，当这些因素发生变化时，Soret系数ST的正负性就可能发生改变，且Soret系数ST难以通过理论计算得到。此外，在实际使用光镊系统捕获物质时，由于激光照射产生的高温附带的热泳影响也难以预计，热泳可能引导物质接近光斑所在的高温区域，以被光力捕获，也可能将物质排斥出高温区域，从而会导致物质不能被捕获。
由于激光照射只会导致温度上升，故仅通过调节激光功率的方式难以精准调控热泳运动，也即对等离激元光镊，如何有效实现对物质的捕获是本技术急需解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种等离激元光镊基底以及制备方法，其基于珀耳帖效应的温度控制，大幅度提升光镊的捕获效率并能有效控制热泳运动，同时能适用于微米级以上物质的捕获，与现有MEMS工艺兼容。
按照本发明提供的技术方案，所述等离激元光镊基底，包括等离激元单元以及用于对所述等离激元单元局部区域温控的温度控制单元，其中，
等离激元单元与温度控制单元基于MEMS工艺制备集成，对等离激元单元内的光斑照射区域，配置温度控制单元对所述光斑照射区域进行温控，以在等离激元单元述光斑照射区域与所述光斑照射区域的周围环境产生温度梯度。
温度控制单元基于珀耳帖效应的温控方式对等离激元单元进行局部区域温控；
温度控制单元包括一个或多个温度控制基体，其中，温度控制单元内包括多个温度控制基体时，多个温度控制基体呈阵列分布；
利用一温度控制基体对等离激元单元内与所述温度控制基体正对应的区域温控。
对温度控制基体，包括温控绝缘支撑层、制备于所述温控绝缘支撑层上的第一珀耳帖效应温控单元以及用于支撑等离激元单元的第一珀耳帖效应单元保护导热层，其中，
第一珀耳帖效应温控单元位于第一珀耳帖效应单元保护导热层内；
第一珀耳贴效应温控单元包括若干交替排布的第一掺杂多晶硅体以及第二掺杂多晶硅体，第一掺杂多晶硅体与第二掺杂多晶硅体利用金属连接导体串联成一体；
第一掺杂多晶硅体的塞贝克系数与第二掺杂多晶硅体的塞贝克系数相同或不同。
对温度控制基体，包括第二珀耳贴效应温控单元以及用于支撑等离激元单元的第二珀耳贴效应单元保护导热层，其中，
第二珀耳贴效应温控单元包括多晶硅基体、与所述多晶硅基体第一表面适配连接的石墨烯上膜片以及所述多晶硅基体第二表面适配连接的石墨烯下膜片；
多晶硅基体包括膜片连接区、分布于所述膜片连接区外圈的膜片接触区以及贯通所述多晶硅基体的区域隔离槽，膜片连接区通过区域隔离槽与膜片接触区隔离；
石墨烯上膜片与多晶硅基体第一表面的膜片连接区导电连接，且石墨烯上膜片的外圈边缘与上膜片绝缘支撑层连接，所述上膜片绝缘支撑层覆盖多晶硅基体第一表面的膜片接触区；
石墨烯下膜片与多晶硅基体第二表面的膜片连接区导电连接，且石墨烯下膜片的外圈边缘与下膜片绝缘连接层连接，所述下膜片绝缘连接层覆盖多晶硅基体第二表面的膜片接触区；
利用石墨烯上膜片以及石墨烯下膜片封闭多晶硅基体的区域隔离槽，以形成温控隔热腔；
第二珀耳贴效应单元保护导热层与石墨烯上膜片接触连接。
对温度控制基体，包括第三珀耳贴效应温控单元以及用于支撑等离激元单元的第三珀耳贴效应单元保护导热层，其中，
第三珀耳贴效应温控单元包括成对的温度控制子单元，所述温度控制子单元间通过单元隔离槽隔离；
对温控控制子单元，包括多晶硅膜体以及所述多晶硅膜体适配的石墨烯子膜片，石墨烯子膜片与多晶硅膜体上的子膜片绝缘支撑体连接且与多晶硅膜体导电接触，且利用石墨烯子膜片与子膜片绝缘支撑体以及多晶硅膜体的接触配合，以形成子单元隔热腔；
石墨烯子膜片与多晶硅膜体的导电接触区域邻接所述单元隔离槽，石墨烯子膜片与第三珀耳贴效应单元保护导热层接触连接。
所述等离激元单元包括纳米森林以及制备于所述纳米森林内纳米柱上的金属颗粒。
一种等离激元光镊基底的制备方法，于制备所述的等离激元光镊基底，其中，
基于MEMS工艺制备集成等离激元单元以及温度控制单元，利用温度控制单元对等离激元单元内的局部区域温度控制。
基于MEMS工艺制备集成等离激元单元以及温度控制单元时，所述制备方法包括：
提供第一支撑基底，并在所述第一支撑基底上设置温控绝缘支撑层；
在上述温控绝缘支撑层上制备第一珀耳帖效应温控单元，其中，所述第一珀耳贴效应温控单元包括若干交替排布的第一掺杂多晶硅体以及第二掺杂多晶硅体，第一掺杂多晶硅体与第二掺杂多晶硅体利用金属连接导体串联成一体；
第一掺杂多晶硅体的塞贝克系数与第二掺杂多晶硅体的塞贝克系数相同或不同；
制备第一珀耳帖效应单元保护导热层，其中，所述第一珀耳帖效应单元保护导热层将第一珀耳帖效应温控单元压盖在温控绝缘支撑层上；
将上述第一支撑基底与温控绝缘支撑层分离；
在上述第一珀耳帖效应单元保护导热层上制备等离激元单元。
基于MEMS工艺制备集成等离激元单元以及温度控制单元时，所述制备方法包括：
提供第二支撑基底，并在所述第二支撑基底上制备第二支撑基底牺牲层；
在第二支撑基底牺牲层上制备多晶硅基体；
对多晶硅基体进行图形化，以制备得到多晶硅基体第一表面的膜片连接区、膜片接触区以及贯通所述多晶硅基体的区域隔离槽，膜片连接区通过区域隔离槽与膜片接触区隔离；
在上述多晶硅基体的膜片接触区制备上膜片绝缘支撑层；
提供石墨烯上膜片，并将所述石墨烯上膜片转移至多晶硅基体的第一表面，其中，石墨烯上膜片与多晶硅基体第一表面的膜片连接区导电连接，石墨烯上膜片的外圈边缘与上膜片绝缘支撑层连接，且石墨烯上膜片封闭区域隔离槽与多晶硅基体第一表面对应的槽口；
在上述石墨烯上膜片上制备第二珀耳贴效应单元保护导热层，并在所述第二珀耳贴效应单元保护导热层上制备等离激元单元；
将上述第二支撑基底以及第二支撑基底牺牲层与多晶硅基体分离，并对所述多晶硅基体的第二表面刻蚀，以在多晶硅基体的第二表面形成膜片连接区以及分布于所述膜片连接区外圈的膜片接触区；
在多晶硅基体的膜片接触区制备下膜片绝缘连接层；
提供石墨烯下膜片，并将所述石墨烯下膜片转移至多晶硅基体的第二表面，其中，石墨烯下膜片与多晶硅基体第二表面的膜片连接区导电连接，石墨烯下膜片的外圈边缘与下膜片绝缘连接层连接，且石墨烯下膜片封闭区域隔离沟槽与多晶硅基体第二表面对应的槽口。
基于MEMS工艺制备集成等离激元单元以及温度控制单元时，所述制备方法包括：
提供第三支撑基底，并在所述第三支撑基底上制备第三支撑基底牺牲层；
在第三支撑基底牺牲层上制备多晶硅膜层；
对上述多晶硅膜层进行图形化，以得到贯通所述多晶硅膜层的多晶硅膜层窗口以及分布于所述多晶硅膜层窗口的多晶硅膜体；
在上述多晶硅膜层窗口内填充绝缘隔离体，并在所述多晶硅膜体上设置子膜片绝缘支撑体；
提供石墨烯子膜片，并将所述石墨烯子膜片转移至多晶硅膜体上，其中，石墨烯子膜片与多晶硅膜体上的子膜片绝缘支撑体连接且与多晶硅膜体导电接触，且利用石墨烯子膜片与子膜片绝缘支撑体以及多晶硅膜体的接触配合，以形成子单元隔热腔；
制备第三珀耳贴效应单元保护导热层，所述第三珀耳贴效应单元保护导热层与石墨烯子膜片以及绝缘隔离体接触；
在上述第三珀耳贴效应单元保护导热层上制备等离激元单元；
剥离上述的第三支撑基底、第三支撑基底牺牲层以及绝缘隔离体。
本发明的优点：等离激元单元与温度控制单元基于MEMS工艺制备集成，对等离激元单元内的光斑照射区域，配置温度控制单元对所述光斑照射区域进行温控，以在等离激元单元述光斑照射区域与所述光斑照射区域的周围环境产生温度梯度，利用所产生的温度梯度可发生热泳运动以及Rayleigh-Bénard对流，即基于珀耳帖效应的温度控制，大幅度提升光镊的捕获效率并能有效控制热泳运动，同时能适用于微米级以上物质的捕获，与现有MEMS工艺兼容。
附图说明
图1～图8为本发明第一种实施例的具体工艺步骤剖视图，其中，
图1为本发明第一支撑基底的剖视图。
图2为本发明制备得到导热层后的剖视图。
图3为本发明制备得到温控绝缘支撑层后的剖视图。
图4为本发明得到金属连接下层导体后的剖视图。
图5为本发明制备得到第一掺杂多晶硅体以及第二掺杂多晶硅体后的剖视图。
图6为本发明制备得到第一珀耳帖效应单元保护导热层后的剖视图。
图7为本发明剥离第一支撑基底后的剖视图。
图8为本发明制备得到等离激元单元后的剖视图。
图9～图18为本发明第二种实施例的具体工艺步骤剖视图，其中，
图9为本发明第二支撑基底的剖视图。
图10为本发明制备得到第二支撑基底牺牲层后的剖视图。
图11为本发明制备得到多晶硅基体后的剖视图。
图12为本发明对多晶硅基体进行图形化后的剖视图。
图13为本发明制备得到上膜片绝缘支撑层后的剖视图。
图14为本发明将石墨烯上膜片转移至多晶硅基体第一表面后的剖视图。
图15为本发明制备得到等离激元单元后的剖视图。
图16为本发明的将第二支撑基底以及第二支撑基底牺牲层玻璃后对多晶硅基体的第二表面刻蚀后的剖视图。
图17为本发明制备得到下膜片绝缘连接层后的剖视图。
图18为本发明将石墨烯下膜片转移至多晶硅基体第二表面后的剖视图。
图19～图26为本发明第三种实施例的具体工艺步骤剖视图，其中，
图19为本发明第三支撑基底的剖视图。
图20为本发明制备得到第三支撑基底牺牲层后的剖视图。
图21为本发明制备得到多晶硅膜层后的剖视图。
图22为本发明对多晶硅膜层图形化后的剖视图。
图23为本发明制备得到绝缘隔离体后的剖视图。
图24为本发明将石墨烯子膜片转移至多晶硅膜体后的剖视图。
图25为本发明制备得到等离激元单元后的剖视图。
图26为本发明剥离第三支撑基底、第三支撑基底牺牲层以及绝缘隔离体后的剖视图。
图27为本发明石墨烯子膜片还与子膜片绝缘支撑体上多晶硅导电接触的一种实施例剖视图。
附图标记说明：1-第一支撑基底、2-导热层、3-温控绝缘支撑层、4-金属连接第一导体、5-第一掺杂多晶硅体、6-第二掺杂多晶硅体、7-第一珀耳帖效应单元保护导热层、8-金属颗粒、9-纳米柱、10-第二支撑基底、11-第二支撑基底牺牲层、12-多晶硅基体、13-膜片接触区、14-区域隔离槽、15-膜片连接区、16-上膜片绝缘支撑层、17-石墨烯上膜片、18-第二珀耳贴效应单元保护导热层、19-下膜片绝缘连接层、20-石墨烯下膜片、21-第三支撑基底、22-第三支撑基底牺牲层、23-多晶硅膜层、24-多晶硅膜体、25-多晶硅膜层窗口、26-膜体连接区、27-子膜片绝缘支撑体、28-绝缘隔离体、29-石墨烯子膜片、30-子单元隔热腔、31-第三珀耳贴效应单元保护导热层、32-单元隔离槽隔离、33-金属连接第二导体以及34-子膜片绝缘支撑体上多晶硅。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
为了能大幅度提升光镊的捕获效率并能有效控制热泳运动，同时能适用于微米级以上物质的捕获，对等离激元光镊基底，本发明的一种实施例中，包括等离激元单元以及用于对所述等离激元单元局部区域温控的温度控制单元，其中，
等离激元单元与温度控制单元基于MEMS工艺制备集成，对等离激元单元内的光斑照射区域，配置温度控制单元对所述光斑照射区域进行温控，以在等离激元单元述光斑照射区域与所述光斑照射区域的周围环境产生温度梯度。
对等离激元光镊基底，本发明的一种实施例中，至少包括等离激元单元以及用于对等离激元单元进行温控的温度控制单元，等离激元单元具备实现等离激元效应的能力，利用温度控制单元可对等离激元单元的局部区域温控，等离激元单元的局部区域温控也即利用温度控制单元可对预定的局部区域进行温控，所述温控一般可包括对预定局部区域的加热控制或制冷控制，预定局部区域在等离激元单元内的位置分布以及温控的形式具体可根据实际需要选择，以能满足实际的应用场景为准，也即以能满足提升捕获效率为准。
由上述说明可知，利用光镊捕获位置时，仅仅依靠光力无法满足捕获效率等目的。利用等离激元单元进行物质捕获时，需将激光的光束照射在等离激元单元内，以在所述等离激元单元内得到光斑照射区域。本发明的一种实施例中，将温度控制单元与等离激元单元基于MEMS工艺制备并集成，通过配置温度控制单元对所述光斑照射区域进行温控，以在等离激元单元述光斑照射区域与所述光斑照射区域的周围环境产生温度梯度。当光斑照射区域与周围环境产生温度梯度时，在光斑照射区域产生热泳运动以及Rayleigh-Bénard对流，以利用所产生的热泳运动以及Rayleigh-Bénard对流提高光斑照射区域对物质捕获的能力。
具体实施时，光斑照射区域与所述光斑照射区域的周围环境产生温度梯度，具体是指光斑照射区域与周围环境具有温度差。Rayleigh-Bénard对流产生的原因是温度差导致溶液出现密度差，并在重力作用下形成对流。因此，产生的Rayleigh-Bénard对流，可促进光斑照射区域对物质捕获；对产生的热泳运动，若热泳运动的方向指向光斑中心则促进对物质的捕获，反之就妨碍物质的捕获。
当温度控制单元与等离激元单元集成时，可确定温度控制单元的分布位置，因此，对物质捕获时，光斑照射区域需与温度控制单元对应，以便利用温度控制单元进行局部区域温控时，可使得光斑照射区域与所述光斑照射区域的周围环境产生温度梯度，也即光斑照射区域一般需为上述的预定局部区域。
由上述说明可知，本发明通过温度控制单元可有效控制利用光镊捕获物质时的热泳运动，并可解决过窄的光学势阱难以用于微米级以上物质的捕获，提升对物质的捕获效率，同时能适用于微米级以上物质的捕获。
本发明的一种实施例中，温度控制单元基于珀耳帖效应的温控方式对等离激元单元进行局部区域温控；
温度控制单元包括一个或多个温度控制基体，其中，温度控制单元内包括多个温度控制基体时，多个温度控制基体呈阵列分布；
利用一温度控制基体对等离激元单元内与所述温度控制基体正对应的区域温控。
为了能与MEMS工艺兼容且有效实现温控，温度控制单元基于珀耳贴效应的温控方式。对珀耳帖效应的温控，具体是指当有电流通过不同材料导体组成的回路时，除产生不可逆的焦耳热外，在不同导体的接头处随着电流方向的不同会分别出现吸热、放热现象。两种不同材料贴合后通电，于单位面积上产生的热量Q＝(πa-πb)*I，其中，Q为热量，I为电流，πa为第一种材料的帕尔贴系数，πb为第二种材料的帕尔贴系数，π＝ST，S为材料的塞贝克系数，T为以开尔文为单位的温度。
具体实施时，等离激元单元内预定的局部区域可为一个或多个，因此，温度控制单元包括一个或多个温度控制基体，也即温度控制基体基于珀耳贴效应进行温控，且温度控制基体与预定的局部区域正对应。一般地，当包括多个温度控制基体时，多个温度控制基体呈阵列分布，具体阵列分布的形式，以能与等离激元单元内预定的局部区域正对应为准。
具体工作时，利用一个温度控制基体即可实现对正对应预定局部区域进行温控，如上述说明，温控的形式可为加热或降温。一般地，在一次对物质捕获时，可利用一个温度控制基体或多个温度控制基体对所正对应预定的局部区域温控，具体以能满足光斑照射区域与周围环境产生温度梯度为准。
具体地，Rayleigh-Bénard对流的强度和覆盖范围正比于升温/降温的范围，因此，对物质捕获开始时，配置围绕光斑照射区域中心的多个温度控制基体单元开启，以生成较强的Rayleigh-Bénard对流，将较远处的颗粒快速通过Rayleigh-Bénard对流引导到开启的多个温度控制基体单元所在区域。当待捕获颗粒接近正在工作的多个温度控制基体单元所在区域时，逐步关闭光斑照射中心边缘的温度控制基体，让更内侧的温度控制基体通过热泳运动将待捕获颗粒吸引到更内侧，再重复所述过程，直至颗粒进入光斑照射区域所对应的温度控制基体。当然，若初始时，待捕获的颗粒离光斑照射区域中心较近，此时，可只配置所述与光斑照射区域对应温度控制基体处于开启工作状态。
由上述说明可知，温度控制基体一般采用与MEMS工艺兼容的工艺形式，温度控制基体具体以能满足珀耳贴效应的温控为准，下面对温度控制基体的具体实现形式进行详细的说明。
本发明的一种实施例中，对温度控制基体，包括温控绝缘支撑层3、制备于所述温控绝缘支撑层3上的第一珀耳帖效应温控单元以及用于支撑等离激元单元的第一珀耳帖效应单元保护导热层7，其中，
第一珀耳帖效应温控单元位于第一珀耳帖效应单元保护导热层7内；
第一珀耳贴效应温控单元包括若干交替排布的第一掺杂多晶硅体5以及第二掺杂多晶硅体6，第一掺杂多晶硅体5与第二掺杂多晶硅体6利用金属连接导体串联成一体；
第一掺杂多晶硅体5的塞贝克系数与第二掺杂多晶硅体6的塞贝克系数相同或不同。
图8中示出了本实施例温度控制基体的情况，温控绝缘支撑层3一般采用绝缘导热的材料，如氮化硅等，温控绝缘支撑层3材料的具体类型可根据实际需要选择。第一珀耳贴效应温控单元，具体是指基于珀耳贴效应温控单元的第一种实施形式。本实施例中，第一珀耳贴效应温控单元制备于温控绝缘支撑层3上，且通过第二珀耳贴效应单元保护导热层7将第一珀耳贴效应温控单元压盖在温控绝缘支撑层3上，第一珀耳帖效应温控单元位于第一珀耳帖效应单元保护导热层7内，此时，利用第一珀耳贴效应单元保护导热层7对第一珀耳贴效应温控单元保护的同时，还可以实现第一珀耳贴效应温控单元与等离激元单元间的传热。
图8中，第一珀耳贴效应温控单元包括第一掺杂多晶硅体5以及第二掺杂多晶硅体6，第一掺杂多晶硅体5的塞贝克系数与第二掺杂多晶硅体6的塞贝克系数相同或不同，如第一掺杂多晶硅体5以及第二掺杂多晶硅体6均为N型掺杂多晶硅、均为P型掺杂多晶硅，或者分别为N型掺杂多晶硅、P型掺杂多晶硅。当分别为N型掺杂多晶硅、P型掺杂多晶硅时，则需要交替排布，以便串接成一体。
具体地，金属连接导体包括金属连接第一导体4以及金属连接第二导体33，金属连接第一导体4以及金属连接第二导体33可采用现有常用的铝材料制成，具体以能实现将第一掺杂多晶硅体5与第二掺杂多晶硅体6串联成一体为准。由上述说明可知，温控时，根据电流的流向，金属连接第一导体4、金属连接第二导体33分别与第一掺杂多晶硅体5与第二掺杂多晶硅体6结合部会产生放热或吸热的现象，其中，放热时，会通过第一珀耳帖效应单元保护导热层7传导至等离激元单元；吸热时，会通过第一珀耳帖效应单元保护导热层7吸收等离激元单元的热量。
由上述说明，对利用第一掺杂多晶硅体5、第二掺杂多晶硅体6以及金属连接体构成的温控控制基体，会同时存在多个珀耳贴效应的功能区域。图8中，温控绝缘支撑层3上还可设置导热层2，导热层2可将温控绝缘支撑层3的热量向外导出，具体以能满足对预定局部区域的温控需求为准。导热层2与第一珀耳贴效应温控单元分别位于温控绝缘支撑层3的两侧。
对图8中的等离激元光镊基底，可通过图1～图8所示的工艺步骤制备得到，因此，基于MEMS工艺制备集成等离激元单元以及温度控制单元时，所述制备方法包括：
提供第一支撑基底1，并在所述第一支撑基底1上设置温控绝缘支撑层3；
在上述温控绝缘支撑层3上制备第一珀耳帖效应温控单元，其中，所述第一珀耳贴效应温控单元包括若干交替排布的第一掺杂多晶硅体5以及第二掺杂多晶硅体6，第一掺杂多晶硅体5与第二掺杂多晶硅体6利用金属连接导体串联成一体；
第一掺杂多晶硅体5的塞贝克系数与第二掺杂多晶硅体6的塞贝克系数相同或不同；
制备第一珀耳帖效应单元保护导热层7，其中，所述第一珀耳帖效应单元保护导热层7将第一珀耳帖效应温控单元压盖在温控绝缘支撑层3上；
将上述第一支撑基底1与温控绝缘支撑层3分离；
在上述第一珀耳帖效应单元保护导热层7上制备等离激元单元。
图1中，第一支撑基底1可采用常用的硅衬底形式。由上述说明可知，当需要利用导热层2进行导热时，需要在第一支撑基底1上制备导热层2，导热层2覆盖在第一支撑基底1上，如图2所示。图3中，为在导热层2上制备温控绝缘支撑层3，温控绝缘支撑层3、导热层2可采用现有常用的工艺方式制备得到。
为了制备第一珀耳贴效应温控单元，图4中，先在温控绝缘支撑层3上设置若干金属连接第一导体4，金属连接第一导体4可采用常用的金属材料，如铝等。在制备得到金属连接第一导体4后，在上述金属连接第一导体4上制备第一掺杂多晶硅体5以及第二掺杂多晶硅体6，也即第一掺杂多晶硅体5的下端以及第二掺杂多晶硅体6的下端与金属连接第一导体4电连接，如图5所示。
为了能实现将第一掺杂多晶硅体5以及第二掺杂多晶硅体6串接成一体，还需要制备金属连接第二导体33，金属连接第二导体33的分布位置，具体以能满足将第一掺杂多晶硅体5以及第二掺杂多晶硅体6串接为准，如图6所示。在制备得到金属连接第二导体33后，还制备第一珀耳帖效应单元保护导热层7，利用第一珀耳帖效应单元保护导热层7将串接后的第一掺杂多晶硅体5以及第二掺杂多晶硅体6压盖并封装在温控绝缘支撑层3上，如图6所示。
制备得到第一珀耳帖效应单元保护导热层7后，先将第一支撑基底1剥离，具体可采用现有常用的工艺手段实现将第一支撑基底1的剥离。将第一支撑基底1剥离后，在第一珀耳帖效应单元保护导热层7上制备等离激元单元。
图8中示出了等离激元单元的一种实施例，也即在第一珀耳帖效应单元保护导热层7制备纳米森林，并在纳米森林内的纳米柱9上制备金属颗粒8，也即利用纳米森林以及金属颗粒8可形成等离激元单元。纳米森林以及金属颗粒8具体可采用本技术领域常用的技术手段制备得到，当然，等离激元单元还可以采用其他的实施形式，具体实施形式可根据需要选择，以能满足实际的应用需求为准。
图18中示出了温度控制基体的第二种实施例，此时，对温度控制基体，包括第二珀耳贴效应温控单元以及用于支撑等离激元单元的第二珀耳贴效应单元保护导热层18，其中，
第二珀耳贴效应温控单元包括多晶硅基体12、与所述多晶硅基体12第一表面适配连接的石墨烯上膜片17以及所述多晶硅基体12第二表面适配连接的石墨烯下膜片20；
多晶硅基体12包括膜片连接区15、分布于所述膜片连接区15外圈的膜片接触区13以及贯通所述多晶硅基体12的区域隔离槽14，膜片连接区15通过区域隔离槽14与膜片接触区13隔离；
石墨烯上膜片17与多晶硅基体12第一表面的膜片连接区15导电连接，且石墨烯上膜片17的外圈边缘与上膜片绝缘支撑层16连接，所述上膜片绝缘支撑层16覆盖多晶硅基体12第一表面的膜片接触区13；
石墨烯下膜片20与多晶硅基体12第二表面的膜片连接区15导电连接，且石墨烯下膜片20的外圈边缘与下膜片绝缘连接层19连接，所述下膜片绝缘连接层19覆盖多晶硅基体12第二表面的膜片接触区13；
利用石墨烯上膜片17以及石墨烯下膜片20封闭多晶硅基体12的区域隔离槽14，以形成温控隔热腔；
第二珀耳贴效应单元保护导热层18与石墨烯上膜片17接触连接。
具体地，多晶硅基体12为掺杂多晶硅，如为N型掺杂多晶硅。多晶硅基体12一般具有第一表面以及第二表面，第一表面、第二表面为多晶硅基体12正对应的两个表面。石墨烯上膜片17与多晶硅基体12的第一表面适配连接，石墨烯下膜片20与多晶硅基体12的第二表面适配连接，所述适配连接，具体是指仅与多晶硅基体12的膜片连接区15进行电连接，由上述说明可知，在石墨烯上膜片17、石墨烯下膜片20与膜片连接区15的结合部，可产生放热或吸热的现象，以此来实现温控的目的。
第二珀耳贴效应单元保护导热层18与石墨烯上膜片17接触，即可通过第二珀耳贴效应单元保护导热层18进行保护与导热。通过石墨烯上膜片17以及石墨烯下膜片20封闭多晶硅基体12内的区域隔离沟槽14，形成温控隔热腔，以避免热量散失导致的局部温度无法集中。
工作时，电流会从石墨烯上膜片17进经过多晶硅基体12的膜片接触区15后从石墨烯下膜片20出，石墨烯上膜片17、多晶硅基体12的膜片接触区15以及石墨烯下膜片20构成一个回路。此外，石墨烯下膜片20还可进一步支撑多晶硅基体12的膜片连接区15。
图18中的等离激元光镊，可通过图9～图18所示的具体制备工艺步骤制备得到，具体地，基于MEMS工艺制备集成等离激元单元以及温度控制单元时，所述制备方法包括：
提供第二支撑基底10，并在所述第二支撑基底10上制备第二支撑基底牺牲层11；
在第二支撑基底牺牲层11上制备多晶硅基体12；
对多晶硅基体12进行图形化，以制备得到多晶硅基体12第一表面的膜片连接区15、膜片接触区13以及贯通所述多晶硅基体12的区域隔离槽14，膜片连接区15通过区域隔离槽14与膜片接触区13隔离；
在上述多晶硅基体12的膜片接触区13制备上膜片绝缘支撑层16；
提供石墨烯上膜片17，并将所述石墨烯上膜片17转移至多晶硅基体12的第一表面，其中，石墨烯上膜片17与多晶硅基体12第一表面的膜片连接区15导电连接，石墨烯上膜片17的外圈边缘与上膜片绝缘支撑层16连接，且石墨烯上膜片17封闭区域隔离槽14与多晶硅基体12第一表面对应的槽口；
在上述石墨烯上膜片17上制备第二珀耳贴效应单元保护导热层18，并在所述第二珀耳贴效应单元保护导热层18上制备等离激元单元；
将上述第二支撑基底10以及第二支撑基底牺牲层11与多晶硅基体12分离，并对所述多晶硅基体12的第二表面刻蚀，以在多晶硅基体12的第二表面形成膜片连接区15以及分布于所述膜片连接区15外圈的膜片接触区13；
在多晶硅基体12的膜片接触区13制备下膜片绝缘连接层19；
提供石墨烯下膜片20，并将所述石墨烯下膜片20转移至多晶硅基体12的第二表面，其中，石墨烯下膜片20与多晶硅基体12第二表面的膜片连接区15导电连接，石墨烯下膜片20的外圈边缘与下膜片绝缘连接层19连接，且石墨烯下膜片20封闭区域隔离沟槽14与多晶硅基体12第二表面对应的槽口。
图9中示出第二支撑基底10的情况，第二支撑基底10的具体情况可参考上述第一支撑基底1的说明。采用本技术领域常用的技术手段制备第二支撑基底牺牲层11，第二支撑基底牺牲层11覆盖在第二支撑基底10上，如图10所示，第二支撑基底牺牲层11一般可为二氧化硅层。
在第二支撑基底牺牲层11上制备多晶硅基体12，如图11所示，如上述说明，多晶硅基体12可为N掺杂的多晶硅，具体可以采用本技术领域常用的技术手段制备得到。
图12中，对多晶硅基体12进行图形化后，图形化后，得到位于中心区的膜片连接区15、位于膜片连接区15外圈的膜片接触区13以及贯通多晶硅基体12的区域隔离槽14，也即利用中心区的多晶硅基体12形成膜片连接区15，利用边缘的区域形成膜片接触区13，图12中，膜片接触区13的高度低于膜片连接区15的高度。
图13中，在膜片接触区13上制备上膜片绝缘支撑层16，上膜片绝缘支撑层16可为氮化硅层，上膜片绝缘支撑层16仅覆盖于膜片接触区13，膜片连接区15上不会覆盖上膜片绝缘支撑层16。在制备上膜片绝缘支撑层16后，整个膜片接触区13的高度与膜片连接区15的高度相一致。
图14中，将石墨烯上膜片17转移至多晶硅基体12上，石墨烯上膜片17可采用现有工艺制备得到，转移至多晶硅基体12上时，石墨烯上膜片17与膜片连接区15导电接触，石墨烯上膜片17通过上膜片绝缘支撑层16与膜片接触区13绝缘隔离。此外，石墨烯上膜片17还覆盖区域隔离槽14的槽口，为了提高石墨烯上膜片17在多晶硅基体12上的稳定性与可靠性，石墨烯上膜片17可采用粘结方式置于多晶硅基体12上。
单纯的石墨烯材料由于其导带与价带重合导致塞贝克系数低，常规情况下仅有80μV/K，远小于多晶硅等常用热电材料的塞贝克系数，但石墨烯的能带可以通过掺杂、化学修饰、横向异质延伸、电掺杂(施加外部电压)等方法改变其能带形态，改变的程度可以由化学势来评估。具体实施时，石墨烯膜片需要经过包括但不限于氮、磷、锗等离子注入或化学修饰或横向异质外延等处理改变其化学势，实现高塞贝克系数；具体实现石墨烯高塞贝克系数的方式以及过程可根据需要选择，以能满足得到高塞贝克系数的石墨烯上膜片17以及下述的石墨烯下膜片20、石墨烯子膜片29为准。
图15中，在上述石墨烯上膜片17上制备第二珀耳贴效应单元保护导热层18，制备得到第二珀耳贴效应单元保护导热层18后，在第二珀耳贴效应单元保护导热层18上制备等离激元单元。图15中制备的等离激元单元与图8中所示的等离激元单元相一致，具体可参考上述说明。
制备得到等离激元单元后，剥离第二支撑基底10以及第二支撑基底牺牲层11，如图16，此时，区域隔离槽14与多晶硅基体12第二表面相对应的槽口处于敞口状态。
对多晶硅基体12的第二表面进行刻蚀，刻蚀时，主要形成与多晶硅基体12第一表面进行图形化的状态，此时，可得到形成于多晶硅基体12第二表面的膜片连接区15以及膜片接触区13。此后，沉积制备形成下膜片绝缘连接层19，下膜片绝缘连接层19位于多晶硅基体12第二表面的膜片接触区13，利用下膜片绝缘连接层19使得膜片接触区13与膜片连接区15相应的表面平齐，如图17所示。
为了能形成温控隔热腔，将石墨烯下膜片20转移至多晶硅基体12的第二表面，石墨烯下膜片20与多晶硅基体12第二表面的膜片连接区15导电连接，石墨烯下膜片20通过下膜片绝缘连接层19与多晶硅基体12第二表面的膜片接触区13连接。通过石墨烯下膜片20与石墨烯上膜片17封闭区域隔离沟槽14后，即可形成温控隔热腔。
由上述说明可知，当将电流加载流过石墨烯上膜片17以及多晶硅基体12后，在石墨烯上膜片17与多晶硅基体12的膜片连接区15的结合部产生放热或吸热的珀耳贴效应，此时，即可对等离激元单元相应预定局部区域温控。
与上述采用掺杂多晶硅形成珀耳贴效应的温控相比，石墨烯具有更高的塞贝克系数，因此，利用石墨烯上膜片17与多晶硅基体12对等离激元单元进行局部温控时，可在微米级的小面积下产生足够的制冷或制热效果，有效调控局部温度，达到提高对物质捕获效率的目的。
图26示出了本发明温度控控制基体的第三种实施例，此时，对温度控制基体，包括第三珀耳贴效应温控单元以及用于支撑等离激元单元的第三珀耳贴效应单元保护导热层31，其中，
第三珀耳贴效应温控单元包括成对的温度控制子单元，所述温度控制子单元间通过单元隔离槽隔离32；
对温控控制子单元，包括多晶硅膜体24以及所述多晶硅膜体24适配的石墨烯子膜片29，石墨烯子膜片29的一端与多晶硅膜体24上的子膜片绝缘支撑体27连接，石墨烯子膜片29的另一端与多晶硅膜体24导电接触，且利用石墨烯子膜片29与子膜片绝缘支撑体27以及多晶硅膜体24的接触配合，以形成子单元隔热腔；
石墨烯子膜片29与多晶硅膜体24的导电接触区域邻接所述单元隔离槽32，石墨烯子膜片29与第三珀耳贴效应单元保护导热31层接触连接。
具体实施时，成对的温度控制子单元具体是指制备时可成对制备，而每个温度控制子单元处于相互独立的工作状态。两个温度控制单元通过单元隔离槽隔离32，也即可有效减少温控时的相互影响。利用石墨烯子膜片29与多晶硅膜体24进行配合，实现温控的方式可参考上述石墨烯上膜片17与多晶硅基体12间配合实现温控说明。
图26中的等离激元光镊，可通过图19～图26所示的具体制备工艺步骤制备得到，具体地，
基于MEMS工艺制备集成等离激元单元以及温度控制单元时，所述制备方法包括：
提供第三支撑基底21，并在所述第三支撑基底21上制备第三支撑基底牺牲层22；
在第三支撑基底牺牲层22上制备多晶硅膜层23；
对上述多晶硅膜层23进行图形化，以得到贯通所述多晶硅膜层23的多晶硅膜层窗口25以及分布于所述多晶硅膜层25窗口的多晶硅膜体24；
在上述多晶硅膜层窗口25内填充绝缘隔离体28，并在所述多晶硅膜体28上设置子膜片绝缘支撑体27；
提供石墨烯子膜片29，并将所述石墨烯子膜片29转移至多晶硅膜体24上，其中，石墨烯子膜片29与多晶硅膜体24上的子膜片绝缘支撑体27连接且与多晶硅膜体24导电接触，且利用石墨烯子膜片29与子膜片绝缘支撑体27以及多晶硅膜体24的接触配合，以形成子单元隔热腔30；
制备第三珀耳贴效应单元保护导热层31，所述第三珀耳贴效应单元保护导热层31与石墨烯子膜片29以及绝缘隔离体28接触；
在上述第三珀耳贴效应单元保护导热层31上制备等离激元单元；
剥离上述的第三支撑基底21、第三支撑基底牺牲层22以及绝缘隔离体28。
图19中示出了第三支撑基底21的情况，第三支撑基底牺牲层22覆盖于第三支撑基底21上，如图20所示。第三支撑基底21以及第三支撑基底牺牲层22的具体情况可参考上述说明。
采用本技术领域常用的多晶硅沉积工艺制备多晶硅膜层23，多晶硅膜层23覆盖在第三支撑基底牺牲层22上，如图21所示。
对多晶硅膜层23进行图形化，也即对多晶硅膜层23进行选择性地掩蔽和刻蚀，以得到贯通多晶硅膜层23的多晶硅膜层窗口25，此时，还得到成对出现的多晶硅膜体24。在图形化后，对多晶硅膜层窗口25外的区域进行减薄，即形成凸出的膜体连接区26，膜体连接区26邻接多晶硅膜层窗口25，如图22所示。由图22可知，在剖面上，对多晶硅膜体24，所述多晶硅膜体24靠近多晶硅膜层窗口25的端部具有凸出的膜体连接区26，其余部分的高度小于膜体连接区26的高度。
采用沉积等工艺形式，在多晶硅膜层窗口25内填充绝缘隔离体28，绝缘隔离体28的高度大于膜体连接区26的厚度，绝缘隔离体28可为二氧化硅等材料。绝缘隔离体28填满多晶硅膜层窗口25，在得到绝缘隔离体28后，在多晶硅膜体24上还淀积制备子膜片绝缘支撑体27，子膜片绝缘支撑体27一般可为二氧化硅层，在剖视图上，子膜片绝缘支撑体27与膜体连接区26分别位于多晶硅膜体24的两端，此时，多晶硅膜体24的两端可处于同一水平高度，如图23所示。
提供石墨烯子膜片29，石墨烯子膜片29一般与多晶硅膜体24的大小适配。石墨烯子膜片29的作用与上述石墨烯上膜片17相一致，石墨烯子膜片29转移至多晶硅膜体24上后，多晶硅膜片29与子膜片绝缘支撑体27连接且与多晶硅膜体24导电接触，也即与膜体连接区26导电接触，此时，石墨烯子膜片29与膜体连接区26的结合部即能实现珀耳贴效应的温控。
具体实施时，对两个温度控制子单元，石墨烯子膜片29与膜体连接区26的结合部由绝缘隔离体28间隔，如图24所示，图中，石墨烯子膜片29与膜体连接区26结合部的高度小于绝缘隔离体28的高度，也即在多晶硅膜体24上形成一个三角形的盖板，此时，即可形成子单元隔热腔30。
在石墨烯子膜片29以及绝缘隔离体28上制备第三珀耳贴效应单元保护导热层31，第三珀耳贴效应单元保护导热层31的情况可参考上述第二珀耳贴效应单元保护导热层18等的说明。在第三珀耳贴效应单元保护导热层31上制备等离激元单元，图25中示出了等离激元单元的一种实施例，也即采用纳米森林与金属颗粒8的配合形式。
采用本技术领域常用的技术手段剥离上述的第三支撑基底21、第三支撑基底牺牲层22以及绝缘隔离体28，此时，在玻璃绝缘隔离体28后即形成单元隔离槽隔离32，如图26所示。
由上述说明可知，两个温度控制子单元间相互独立，对每个温度控制单元内的石墨烯子膜片29以及多晶硅膜体24通电流后，即可进行温控。
此外，图27中提供了另一种实施情况，与图26的图示相比，在子膜片绝缘支撑体27上设置子膜片绝缘支撑体上多晶硅34，子膜片绝缘支撑体上多晶硅34与石墨烯子膜片29导电接触，此时，石墨烯子膜片29两端分别与子膜片绝缘支撑体上多晶硅34、多晶硅膜体24连接，从而，对一温度控制子单元，电流沿多晶硅膜体24-石墨烯子膜片29-子膜片绝缘支撑体上多晶硅34方向流动时，会产生边缘与中心相反的降温/升温状态，以此进一步提高对等离激元单元温控的效果。
由上述说明可知，图27中，对成对的温度控制子单元，形成单元隔离槽隔离32的区域为中心，石墨烯子膜片29与子膜片绝缘支撑体上多晶硅34相接触的区域为边缘区域。根据珀耳贴效应可知，石墨烯子膜片29与多晶硅膜体24接触区域产生的温控方向，与石墨烯子膜片29与子膜片绝缘支撑体上多晶硅34接触区域产生的温控方向相反，也即产生边缘与中心相反的降温/升温状态。

Claims (8)

1.一种等离激元光镊基底，其特征是，包括等离激元单元以及用于对所述等离激元单元局部区域温控的温度控制单元，其中，
等离激元单元与温度控制单元基于MEMS工艺制备集成，对等离激元单元内的光斑照射区域，配置温度控制单元对所述光斑照射区域进行温控，以在等离激元单元述光斑照射区域与所述光斑照射区域的周围环境产生温度梯度；
温度控制单元基于珀耳帖效应的温控方式对等离激元单元进行局部区域温控；
温度控制单元包括一个或多个温度控制基体，其中，温度控制单元内包括多个温度控制基体时，多个温度控制基体呈阵列分布；
利用一温度控制基体对等离激元单元内与所述温度控制基体正对应的区域温控；
温度控制基体，包括温控绝缘支撑层、制备于所述温控绝缘支撑层上的第一珀耳帖效应温控单元以及用于支撑等离激元单元的第一珀耳帖效应单元保护导热层，其中，
第一珀耳帖效应温控单元位于第一珀耳帖效应单元保护导热层内；
第一珀耳贴效应温控单元包括若干交替排布的第一掺杂多晶硅体以及第二掺杂多晶硅体，第一掺杂多晶硅体与第二掺杂多晶硅体利用金属连接导体串联成一体；
第一掺杂多晶硅体的塞贝克系数与第二掺杂多晶硅体的塞贝克系数相同或不同。
2.一种等离激元光镊基底，其特征是，包括等离激元单元以及用于对所述等离激元单元局部区域温控的温度控制单元，其中，
等离激元单元与温度控制单元基于MEMS工艺制备集成，对等离激元单元内的光斑照射区域，配置温度控制单元对所述光斑照射区域进行温控，以在等离激元单元述光斑照射区域与所述光斑照射区域的周围环境产生温度梯度；
温度控制单元基于珀耳帖效应的温控方式对等离激元单元进行局部区域温控；
温度控制单元包括一个或多个温度控制基体，其中，温度控制单元内包括多个温度控制基体时，多个温度控制基体呈阵列分布；
利用一温度控制基体对等离激元单元内与所述温度控制基体正对应的区域温控；
温度控制基体，包括第二珀耳贴效应温控单元以及用于支撑等离激元单元的第二珀耳贴效应单元保护导热层，其中，
第二珀耳贴效应温控单元包括多晶硅基体、与所述多晶硅基体第一表面适配连接的石墨烯上膜片以及所述多晶硅基体第二表面适配连接的石墨烯下膜片；
多晶硅基体包括膜片连接区、分布于所述膜片连接区外圈的膜片接触区以及贯通所述多晶硅基体的区域隔离槽，膜片连接区通过区域隔离槽与膜片接触区隔离；
石墨烯上膜片与多晶硅基体第一表面的膜片连接区导电连接，且石墨烯上膜片的外圈边缘与上膜片绝缘支撑层连接，所述上膜片绝缘支撑层覆盖多晶硅基体第一表面的膜片接触区；
石墨烯下膜片与多晶硅基体第二表面的膜片连接区导电连接，且石墨烯下膜片的外圈边缘与下膜片绝缘连接层连接，所述下膜片绝缘连接层覆盖多晶硅基体第二表面的膜片接触区；
利用石墨烯上膜片以及石墨烯下膜片封闭多晶硅基体的区域隔离槽，以形成温控隔热腔；
第二珀耳贴效应单元保护导热层与石墨烯上膜片接触连接。
3.一种等离激元光镊基底，其特征是，包括等离激元单元以及用于对所述等离激元单元局部区域温控的温度控制单元，其中，
等离激元单元与温度控制单元基于MEMS工艺制备集成，对等离激元单元内的光斑照射区域，配置温度控制单元对所述光斑照射区域进行温控，以在等离激元单元述光斑照射区域与所述光斑照射区域的周围环境产生温度梯度；
温度控制单元基于珀耳帖效应的温控方式对等离激元单元进行局部区域温控；
温度控制单元包括一个或多个温度控制基体，其中，温度控制单元内包括多个温度控制基体时，多个温度控制基体呈阵列分布；
利用一温度控制基体对等离激元单元内与所述温度控制基体正对应的区域温控；
温度控制基体，包括第三珀耳贴效应温控单元以及用于支撑等离激元单元的第三珀耳贴效应单元保护导热层，其中，
第三珀耳贴效应温控单元包括成对的温度控制子单元，所述温度控制子单元间通过单元隔离槽隔离；
所述温度控制子单元，包括多晶硅膜体以及所述多晶硅膜体适配的石墨烯子膜片，石墨烯子膜片与多晶硅膜体上的子膜片绝缘支撑体连接且与多晶硅膜体导电接触，且利用石墨烯子膜片与子膜片绝缘支撑体以及多晶硅膜体的接触配合，以形成子单元隔热腔；
石墨烯子膜片与多晶硅膜体的导电接触区域邻接所述单元隔离槽，石墨烯子膜片与第三珀耳贴效应单元保护导热层接触连接。
4.根据权利要求3所述的等离激元光镊基底，其特征是，所述等离激元单元包括纳米森林以及制备于所述纳米森林内纳米柱上的金属颗粒。
5.一种等离激元光镊基底的制备方法，其特征是，用于制备权利要求1~权利要求4任一项所述的等离激元光镊基底，其中，
基于MEMS工艺制备集成等离激元单元以及温度控制单元，利用温度控制单元对等离激元单元内的局部区域温度控制。
6.根据权利要求5所述等离激元光镊基底的制备方法，其特征是，基于MEMS工艺制备集成等离激元单元以及温度控制单元时，所述制备方法包括：
提供第一支撑基底，并在所述第一支撑基底上设置温控绝缘支撑层；
在上述温控绝缘支撑层上制备第一珀耳帖效应温控单元，其中，所述第一珀耳帖效应温控单元包括若干交替排布的第一掺杂多晶硅体以及第二掺杂多晶硅体，第一掺杂多晶硅体与第二掺杂多晶硅体利用金属连接导体串联成一体；
第一掺杂多晶硅体的塞贝克系数与第二掺杂多晶硅体的塞贝克系数相同或不同；
制备第一珀耳帖效应单元保护导热层，其中，所述第一珀耳帖效应单元保护导热层将第一珀耳帖效应温控单元压盖在温控绝缘支撑层上；
将上述第一支撑基底与温控绝缘支撑层分离；
在上述第一珀耳帖效应单元保护导热层上制备等离激元单元。
7.根据权利要求5所述等离激元光镊基底的制备方法，其特征是，基于MEMS工艺制备集成等离激元单元以及温度控制单元时，所述制备方法包括：
提供第二支撑基底，并在所述第二支撑基底上制备第二支撑基底牺牲层；
在第二支撑基底牺牲层上制备多晶硅基体；
对多晶硅基体进行图形化，以制备得到多晶硅基体第一表面的膜片连接区、膜片接触区以及贯通所述多晶硅基体的区域隔离槽，膜片连接区通过区域隔离槽与膜片接触区隔离；
在上述多晶硅基体的膜片接触区制备上膜片绝缘支撑层；
提供石墨烯上膜片，并将所述石墨烯上膜片转移至多晶硅基体的第一表面，其中，石墨烯上膜片与多晶硅基体第一表面的膜片连接区导电连接，石墨烯上膜片的外圈边缘与上膜片绝缘支撑层连接，且石墨烯上膜片封闭区域隔离槽与多晶硅基体第一表面对应的槽口；
在上述石墨烯上膜片上制备第二珀耳贴效应单元保护导热层，并在所述第二珀耳贴效应单元保护导热层上制备等离激元单元；
将上述第二支撑基底以及第二支撑基底牺牲层与多晶硅基体分离，并对所述多晶硅基体的第二表面刻蚀，以在多晶硅基体的第二表面形成膜片连接区以及分布于所述膜片连接区外圈的膜片接触区；
在多晶硅基体的膜片接触区制备下膜片绝缘连接层；
提供石墨烯下膜片，并将所述石墨烯下膜片转移至多晶硅基体的第二表面，其中，石墨烯下膜片与多晶硅基体第二表面的膜片连接区导电连接，石墨烯下膜片的外圈边缘与下膜片绝缘连接层连接，且石墨烯下膜片封闭区域隔离沟槽与多晶硅基体第二表面对应的槽口。
8.根据权利要求5所述等离激元光镊基底的制备方法，其特征是，基于MEMS工艺制备集成等离激元单元以及温度控制单元时，所述制备方法包括：
提供第三支撑基底，并在所述第三支撑基底上制备第三支撑基底牺牲层；
在第三支撑基底牺牲层上制备多晶硅膜层；
对上述多晶硅膜层进行图形化，以得到贯通所述多晶硅膜层的多晶硅膜层窗口以及分布于所述多晶硅膜层窗口的多晶硅膜体；
在上述多晶硅膜层窗口内填充绝缘隔离体，并在所述多晶硅膜体上设置子膜片绝缘支撑体；
提供石墨烯子膜片，并将所述石墨烯子膜片转移至多晶硅膜体上，其中，石墨烯子膜片与多晶硅膜体上的子膜片绝缘支撑体连接且与多晶硅膜体导电接触，且利用石墨烯子膜片与子膜片绝缘支撑体以及多晶硅膜体的接触配合，以形成子单元隔热腔；
制备第三珀耳帖效应单元保护导热层，所述第三珀耳帖效应单元保护导热层与石墨烯子膜片以及绝缘隔离体接触；
在上述第三珀耳帖效应单元保护导热层上制备等离激元单元；
剥离上述的第三支撑基底、第三支撑基底牺牲层以及绝缘隔离体。
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