双波长超窄带宽介质超材料吸收器及其制备方法

文档序号:26479827发布日期:2021-08-31 17:36阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种双波长超窄带宽介质超材料吸收器,其特征在于,包括:

au衬底层(1);

设于au衬底层(1)上的sio2介质层(2);

以及设于sio2介质层上的si材料非对称光栅,所述非对称光栅于每个周期内设有高度相同、宽度不同的光栅一(31)和光栅二(32)。

2.如权利要求1所述的双波长超窄带宽介质超材料吸收器,其特征在于,所述光栅一(31)与光栅二(32)的宽度比为2:3,间距与光栅一(31)的宽度相等,且该非对称光栅的周期宽度为光栅一(31)与光栅二(32)宽度之和的2~2.5倍;所述sio2介质层的厚度为光栅二宽度的4倍。

3.如权利要求2所述的双波长超窄带宽介质超材料吸收器,其特征在于,所述光栅一(31)的宽度w1为0.2um,光栅二(32)的宽度w2为0.3um。

4.如权利要求2所述的双波长超窄带宽介质超材料吸收器,其特征在于,所述光栅一(31)和光栅二(32)的高度h为0.78~0.8um。

5.如权利要求2所述的双波长超窄带宽介质超材料吸收器,其特征在于,所述au衬底层(1)的厚度为0.2um。

6.如权利要求1-5任一项所述的双波长超窄带宽介质超材料吸收器的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

s1、通过磁控溅射在au衬底上先后生长sio2层和si薄层;

s2、在si薄层上旋涂电子束抗蚀胶,经电子束曝光和显影后在抗蚀胶上形成非对称光栅图形;

s3、去胶,并利用离子体刻蚀技术将所述非对称光栅图形转移到si薄层上。


技术总结
本发明提供了一种双波长超窄带宽介质超材料吸收器,包括:Au衬底层;设于Au衬底层上的SiO2介质层;以及设于SiO2介质层上的Si材料非对称光栅,所述非对称光栅于每个周期内设有高度相同、宽度不同的光栅一和光栅二。本发明还提供了上述双波长超窄带宽介质超材料吸收器的制备方法。本发明的双波长超窄带宽介质超材料吸收器,基于时域有限差分法并通过特定的尺寸设计,在SiO2介质层形成了针对波长λ1的法布里‑珀罗(FP)腔共振,并使波长为λ2的入射光在介质非对称光栅中形成了导模共振效应,从而同时实现了对波长λ1与λ2的超高吸收效率。采用本发明的制备方法,可为太阳能电池、光调制器等提供高质量的双波长窄带(亚纳米级别)宽介质超材料吸收器。

技术研发人员:方晓敏;江孝伟
受保护的技术使用者:衢州职业技术学院
技术研发日:2021.05.24
技术公布日:2021.08.31
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