[发明专利]基于半导体超表面结构的三频带近红外吸收器

摘要

本发明公开了基于半导体超表面结构的三频带近红外吸收器，属于超材料领域。所述吸收器自下而上依次由衬底、金属膜层和半导体超表面结构层组成，所述超表面结构层由半导体颗粒阵列和半导体膜层组成。本发明通过合理设计半导体超表面结构的几何尺寸和晶格周期，可以完全吸收入射到结构表面的电磁波。这种基于半导体超表面的吸收器具有结构简单、近红外波段吸收，并且有三个吸收峰的特点，此外结构中采用的半导体材料作为电磁波吸收功能层不仅克服了传统金属共振单元单一尺寸只能产生单一共振吸收峰的局限而且也便于拓展此类吸收器在光电检测、光电转换、光生电子和热电子产生与收集以及电磁能量吸收等领域的应用前景。

主权项

1.一种基于半导体超表面结构的三频带近红外吸收器，包括衬底、金属膜层、半导体膜层、半导体颗粒，其特征在于：自下而上依次设置衬底、金属膜层、半导体膜层和半导体颗粒，所述半导体膜层和半导体颗粒组成半导体超表面结构层；其中所述半导体膜层下表面与金属膜层的连接交错区域是直接物理接触，所述半导体颗粒和半导体膜层的连接交错区域是直接物理接触，所述金属膜层、半导体超表面结构层配合形成具有三频带近红外吸收特性的结构，通过调节半导体超表面结构的几何参数和单元晶格的周期以及半导体材料属性，调控近红外频段吸收频谱范围，增加吸收峰数目；所述半导体颗粒组成的周期性阵列图案设置在半导体膜层上表面。