基于介质-介质-金属结构的超材料光学传感器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了基于介质-介质-金属结构的超材料光学传感器及其制备方法，其特征在于：在基底上从下至上依次叠加设置有金属薄膜、介质层和周期性介质单元阵列。本发明专利技术的超材料光学传感器具有很低的热阻尼(相当于国际产品的1/100以下)，且具有很高的折射率灵敏度和品质因数(一般情况下高于国际产品2-3倍)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学传感器，更具体的说是涉及一种超材料光学传感器及其制备方法。
技术介绍
光学传感器在科研实践和军事斗争的多个领域有着广泛的应用，比如在环境能源、生物科技和光学成像领域。在具体的应用中，对极小的环境折射率的变化有明显的光学响应(主要指反射或透射)是对光学传感器的实际挑战。光学传感器的性质一般用折射率灵敏度(Refractive index sensitivity, RIS)和品质因数(Figure of merit, FOM)来表征。其中FOM = RIS/FWHM(频谱半高宽)。近年来，超材料由于具备独特的光学性质越来越引起科技界的重视。而超材料的一个重要应用方向——超材料光学传感器，甚至可以用来探测环境中单个分子的变化，为超精确成像奠定了基础。目前超材料光学传感器绝大部分都是基于金属-介质-金属(M-1-M)的三层结构设计的。但相对于微波波段，金属在可见光和红外波段对光有较大的吸收率，因此传感器的热阻尼较大，传感器的光频谱半高宽也会因此较大，导致FOM较小。
技术实现思路
本专利技术是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种基于介质-介质-金属结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于介质‑介质‑金属结构的超材料光学传感器，其特征在于：在基底(1)上从下至上依次叠加设置有金属薄膜(2)、介质层(3)和周期性介质单元阵列(4)。

【技术特征摘要】
1.基于介质-介质-金属结构的超材料光学传感器，其特征在于:在基底(I)上从下至上依次叠加设置有金属薄膜(2)、介质层(3)和周期性介质单元阵列(4)。2.根据权利要求1所述的超材料光学传感器，其特征在于:所述金属薄膜为金薄膜、银薄膜、铜薄膜、铝薄膜、或钼薄膜。3.根据权利要求1所述的超材料光学传感器，其特征在于:所述介质层为二氧化硅薄膜、氧化铝薄膜、氟化镁薄膜或碳化硅薄膜。4.根据权利要求1所述的超材料光学传感器，其特征在于:所述周期性介质单元阵列为氮化硅点阵、碳化硅点阵、氧化铝点阵或氟化镁点阵。5.根据权利要求1或4所述的超材料光学传感器，其特征在于:所述周期性介质单元阵列的周期不小于400nm。6.根据权利要求1所述的超材料光学传感器，其特征在于:所述基底(I)为玻璃片，所述金属薄膜(2)为金薄膜，所述介质层(3)为二氧化硅薄膜，所述周期性介质单元阵列(4)为长方体氮化硅单元四方点阵。7.根据权利要求1所述的超材料光学传感器，其特征在于:所述基底(I)为单晶硅，所述金属薄膜(2)为银...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵伟佳，许小亮，李为民，吴以治，王会杰，郁菁，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34