[发明专利]一种窄带中红外热辐射源及制备方法

权利要求书

1.一种窄带单方向中红外热辐射源，其特征在于：包括高反射率金属反射层膜上的介质柱阵列组成，介质柱阵列等间距安装在氧化铝层上，氧化铝层下方为金属反射层，介质柱阵列为二氧化硅，基于基尔霍夫辐射定律和表面晶格共振原理，对基底进行加热获得窄线宽、单方向的热辐射；

介质柱的高宽比大于1；

在波长晶格间距a₀且小于1.05a₀处有窄带辐射，辐射的品质因子大于等于100。

2.根据权利要求1所述的窄带单方向中红外热辐射源，其特征在于：品质因子共振的产生与晶格共振有关，其波长随晶格间距a₀的变化而变化，通过等比例改变晶格间距和介质柱尺寸实现可调的窄带热辐射源。

3.根据权利要求1所述的窄带单方向中红外热辐射源，其特征在于：金属反射层采用铜或者铝。

4.根据权利要求1所述的窄带单方向中红外热辐射源，其特征在于：金属反射层的厚度为大于等于100nm，氧化铝保护层厚度为10 nm到100 nm。

5.根据权利要求1所述的窄带单方向中红外热辐射源，其特征在于：上述窄带辐射对应的模式光场被局域在介质柱的顶端以及介质柱之间的空白区域。

6.一种如权利要求1-5任一所述的窄带单方向中红外热辐射源的制备方法，其特征在于：对于3 - 6μm的中红外波长，介质柱阵列采用二氧化硅，通过等离子增强化学气相沉积方法来沉积二氧化硅薄膜，再通过反应离子刻蚀来获得二维周期的柱子阵列。

7.根据权利要求6所述的窄带单方向中红外热辐射源的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、在平整基片上沉积金属反射层，包含粘附层，氧化铝保护层，二氧化硅薄膜；

步骤2、在上述多层膜上进行纳米压印定义二维周期阵列的掩膜；

步骤3、利用反应离子刻蚀方法将掩膜图形转移到二氧化硅薄膜，形成二维周期柱阵列。