一种中长波红外宽光谱光吸收材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于无机功能材料制备领域，特别涉及一种中长波红外宽光谱光吸收材料及其制备方法，中长波红外宽光谱光吸收材料，由氧化铝孔洞结构、硅孔洞结构、硅纳米空隙结构和硅衬底依次堆叠组成，所述硅纳米孔隙结构分布于硅孔洞结构和硅衬底中。本发明专利技术的中长波红外宽光谱光吸收材料由四层材料依次堆叠而成，形成折射率梯度渐变材料，依靠掺杂浓度可调的硅材料在中长波红外波段的自由载流子吸收来实现中远红外波段的耐高温宽光谱光吸收。本发明专利技术的中长波红外宽光谱光吸收材料吸收波长范围大且吸收效率高，吸收层厚度薄，非偏振依赖，入射角度范围大，耐高温。

【技术实现步骤摘要】
一种中长波红外宽光谱光吸收材料及其制备方法
本专利技术属于无机功能材料制备领域，特别涉及一种中长波红外宽光谱光吸收材料及其制备方法。
技术介绍
中长波红外波段的宽光谱光吸收材料可用于红外模拟光源、红外隐身、红外光热探测、红外增强光谱、废热利用等方向，因而受到研究的重视。其中，宽光谱、非偏振依赖和大入射角度是重要的性能指标，此外，具有耐高温的宽光谱吸收材料在航空航天、宽光谱红外热光源方面有重要价值。宽光谱吸收材料在结构设计上遵循两条思路。一是增强材料的吸收特性，主要通过利用微纳结构的光学共振模式激发，来实现光在材料中的强吸收，典型代表包括金属纳米结构的表面等离激元共振，介质纳米结构的光学微腔模式和金属-介质-金属的谐振腔模式等，通过多个频段光学模式共振的叠加来实现宽光谱吸收。二是设计陷光结构，即通过梯度渐变的折射率设计，减少光在入射过程中的阻抗不匹配，来降低反射，通过衬底结构的弱光吸收系数来逐步吸收入射光能量，广泛采用的如碳管、硅锥等结构。思路一的问题在于多频段共振模式的叠加很难实现超宽波段的光吸收，受等离激元共振波长所限，吸收波长很难调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中长波红外宽光谱光吸收材料，其特征在于：由氧化铝孔洞结构、硅孔洞结构、硅纳米空隙结构和硅衬底依次堆叠组成，所述硅纳米孔隙结构分布于硅孔洞结构和硅衬底中。/n

【技术特征摘要】
1.一种中长波红外宽光谱光吸收材料，其特征在于：由氧化铝孔洞结构、硅孔洞结构、硅纳米空隙结构和硅衬底依次堆叠组成，所述硅纳米孔隙结构分布于硅孔洞结构和硅衬底中。


2.根据权利要求1所述的中长波红外宽光谱光吸收材料，其特征在于：所述氧化铝孔洞结构的厚度为50nm-10μm，周期为100nm-20μm，孔壁宽度为10nm-500nm。


3.根据权利要求1所述的中长波红外宽光谱光吸收材料，其特征在于：所述硅孔洞结构的厚度为50nm-10μm，周期为100nm-20μm，孔壁宽度为10nm-500nm。


4.根据权利要求1所述的中长波红外宽光谱光吸收材料，其特征在于：所述硅纳米孔隙结构的厚度为10nm-10μm，纳米空隙的宽度为1nm-100nm。


5.一种如权利要求1-4中任一项所述的中长波红外宽光谱光吸收材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.通过阳极氧化方法制备氧化铝孔洞结构，然后对底部铝和氧化铝层进行腐蚀去除，得到氧化铝孔洞的通孔结构；
b.将上述氧化铝孔洞结构附着在硅衬底上，以氧化铝孔洞结构为刻蚀掩模刻蚀硅，在硅衬底上制作孔洞结构，得到硅孔洞结构；
c.将步骤b得到的结构进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮翔宇，管志强，徐红星，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42