[發明專利]一種基于強耦合效應增強單層石墨烯寬帶吸收的方法

有效

• 申請號: 201811450280.0
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109254337B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 胡國華;黃磊;鄧春雨;朱淵;陳博宇;惲斌峰;張若虎;崔一平
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G02B5/00
• 分類號: G02B5/00
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 景鵬飛

1.一種基于強耦合效應增強單層石墨烯寬帶吸收的方法，其特征在于，該方法選用石墨烯納米條帶陣列作為吸收層，以金屬槽陣列作為襯底，并在金屬槽內設置填充介質；通過石墨烯納米條帶陣列激發石墨烯表面等離激元共振，通過金屬槽支持磁共振模式的激發，使兩個模式之間強耦合所產生的雜化場集中分布在石墨烯處，最終實現增強石墨烯寬帶吸收效應；石墨烯納米條帶陣列設置在金屬槽的上表面；且其與金屬槽陣列僅一邊接觸。

2.如權利要求1所述的基于強耦合效應增強單層石墨烯寬帶吸收的方法，其特征在于，所述的金屬槽頂部槽間距小于底部槽間距。

3.如權利要求1所述的基于強耦合效應增強單層石墨烯寬帶吸收的方法，其特征在于，增強后的石墨烯吸收帶寬覆蓋在中紅外波段，其中帶寬范圍為：19.8~22.3微米。

4.如權利要求1或2所述的基于強耦合效應增強單層石墨烯寬帶吸收的方法，其特征在于，所述的金屬槽由梯形金屬槽陣列所構成；所述金屬槽的構造材料可選金、銀、鋁、銅中的一種。

5.如權利要求1或2所述的基于強耦合效應增強單層石墨烯寬帶吸收的方法，其特征在于，所述的填充介質可選二氧化硅、硅、砷化鎵、碳化硅、氮化硼、三氧化二鋁、氮化硅中的一種。

6.如權利要求5所述的基于強耦合效應增強單層石墨烯寬帶吸收的方法，其特征在于，通過改變金屬槽中的填充介質調控石墨烯所產生的吸收波動，實現石墨烯的寬帶平頂吸收。

7.一種如權利要求1所述的方法所選用的結構的制備方法，其特征在于，所述的制備方法如下：

1）在金屬襯底上鍍一層填充介質薄膜，鍍膜完成后對填充介質薄膜進行刻蝕操作；

2）對填充介質薄膜進行紫外光刻蝕，通過刻蝕構造出梯形介質陣列結構；

3）在蝕刻好的樣品上磁控濺射金屬；

4）經過套刻或拋光，去掉磁控濺射后樣品表面多余的金屬材料；

5）將石墨烯轉移到經后處理的樣品的上表面；

6）經過轉移處理的樣品，通過無掩模電子束光刻技術構建石墨烯納米條帶陣列。