[發(fā)明專利]一種超材料近紅外寬帶吸收器及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210142662.7
• 申請日: 2022-02-16
• 公開（公告）號: CN114545537A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋云飛;陳溢杭;董劍楠;許海霞
• 申請（專利權(quán)）人: 華南師范大學(xué)
• 主分類號: G02B5/00
• 分類號: G02B5/00;G02B1/00;G03F7/00;C23C14/04;C23C14/06;C23C14/08;C23C14/10;C23C14/16;C23C14/18;C23C14/30;C23C14/35;C23C14/46
• 代理公司: 廣州駿思知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44425
• 代理人: 葉瓊園

1.一種超材料近紅外寬帶吸收器，其特征在于：包括襯底以及自下而上依次覆蓋于所述襯底上方的金屬底層、中部介質(zhì)層、金屬微結(jié)構(gòu)層以及頂部介質(zhì)層，所述金屬微結(jié)構(gòu)層由多個金屬微結(jié)構(gòu)周期性陣列排布構(gòu)成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料近紅外寬帶吸收器，其特征在于：所述襯底的材料選自硅或石英；所述中部介質(zhì)層以及所述頂部介質(zhì)層的材料均選自二氧化硅、氟化鎂、二氧化鈦中的一種或多種復(fù)合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料近紅外寬帶吸收器，其特征在于：所述金屬底層的材料選自鉻、銀、鋁、金、銅、鐵中的一種或多種復(fù)合；所述金屬微結(jié)構(gòu)層的材料選自鉻、鈦、鎢中的一種或多種復(fù)合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料近紅外寬帶吸收器，其特征在于：所述金屬底層的厚度不小于100nm；所述中部介質(zhì)層的厚度范圍為100～200nm；所述頂部介質(zhì)層的厚度范圍為100～300nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料近紅外寬帶吸收器，其特征在于：所述金屬微結(jié)構(gòu)包括若干呈陣列排布的金屬微結(jié)構(gòu)組，每一所述金屬微結(jié)構(gòu)組包括1個中心微結(jié)構(gòu)以及4個對稱設(shè)置于所述中心微結(jié)構(gòu)邊緣外的子微結(jié)構(gòu)，所述中心微結(jié)構(gòu)的中心與所述子微結(jié)構(gòu)的中心的間距范圍為300～500nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超材料近紅外寬帶吸收器，其特征在于：所述中心微結(jié)構(gòu)與所述子微結(jié)構(gòu)為半徑相同的金屬圓盤，其半徑范圍為30～500nm，厚度范圍為5～20nm。

7.一種權(quán)利要求1～6任一所述的超材料近紅外寬帶吸收器的制備方法，其特征在于，包括以下具體操作步驟：

1)在襯底上通過物理沉積的方法均勻沉積形成厚度一致的金屬底層；

2)在所述金屬底層上通過物理沉積的方法均勻沉積形成厚度一致的中部介質(zhì)層；

3)在所述中部介質(zhì)層上方放置微結(jié)構(gòu)模板，所述微結(jié)構(gòu)模板為板狀結(jié)構(gòu)，其貫穿開設(shè)有若干通孔，若干所述通孔按照預(yù)設(shè)方式陣列排布，且所述通孔的形狀及尺寸對應(yīng)與所述金屬微結(jié)構(gòu)相匹配；隨后自所述微結(jié)構(gòu)模板的上方在所述中部介質(zhì)層上通過物理沉積的方法均勻沉積，除去所述微結(jié)構(gòu)模板后得到厚度一致的金屬微結(jié)構(gòu)層；

4)在所述金屬微結(jié)構(gòu)層上通過物理沉積的方法均勻沉積形成厚度一致的頂部介質(zhì)層。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超材料近紅外寬帶吸收器的制備方法，其特征在于：所述物理沉積的方法包括磁控濺射沉積、真空電子束沉積以及離子束濺射沉積。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超材料近紅外寬帶吸收器的制備方法，其特征在于：所述微結(jié)構(gòu)模板為通過熱納米壓印技術(shù)制備得到。