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专利号: 2019106740905
申请人: 江西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 光学
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种中红外波段的超宽带完美吸收器,包括:

基底层;

设置在基底层上的非金属介质层;

设置在非金属介质层上的金属吸收层;

设置在金属吸收层上的非金属抗反射层;

其中,所述金属吸收层由两个纳米圆环和两个椭圆纳米盘按周期阵列而成,所述基底层由不透明耐火金属材料制成,所述非金属介质层采用半导体材料制作而成,所述金属吸收层采用不透明耐火金属材料制作而成,所述非金属抗反射层采用半导体材料制作而成,所述不透明耐火金属为钛、钨、镍或铬,所述半导体材料为二氧化硅;所述基底层、非金属介质层、金属吸收层和非金属抗反射层的厚度分别为300纳米、50纳米、70纳米、200纳米;所述两个纳米圆环的外半径为160纳米,内半径为50纳米;所述两个椭圆纳米盘的长半轴为150纳米,短半轴为60纳米;所述周期为400纳米。

2.根据权利要求1所述的中红外波段的超宽带完美吸收器的制备方法,包括以下步骤:步骤1、准备洁净的玻璃片;

步骤2、在步骤1玻璃片上蒸镀一层金属膜,形成基底层;

步骤3、在步骤2的基底层上蒸镀一层半导体材料,形成非金属介质层;

步骤4、在经步骤3的非金属介质层上铺设金属纳米结构,形成金属吸收层;

步骤5、在步骤4的金属吸收层上蒸镀一层半导体材料,形成非金属抗反射层,得到中红外波段的超宽带完美吸收器。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:在步骤4中,通过在非金属介质层表面上自旋涂覆光刻胶,并利用电子束曝光和显影技术形成目标结构的逆结构,然后利用电子束沉积一定厚度的金属层;其中目标结构为两个纳米圆环和两个椭圆纳米盘按周期阵的结构。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:在步骤5中,通过磁溅射法蒸镀一层半导体材料,形成非金属抗反射层,然后剥离多余的光刻胶并对非金属抗反射层表面进行平面化,得到中红外波段的超宽带完美吸收器。

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:步骤2、3和5中的镀膜采用磁控溅射法镀膜。