一种基于相变材料的可控超表面结构及其制备方法技术

本发明专利技术属于微电子技术领域，具体公开了一种基于相变材料的可控超表面结构及其制备方法，该结构从下至上依次包括：衬底、底电极层、透明绝缘层和顶电极层；透明绝缘层中设置有超表面单元和多个微电极柱，超表面单元的上、下表面均连接微电极柱，或者超表面单元的上、下表面中任意一面连接微电极柱，另一面连接底电极层或顶电极层；各微电极柱的一端连接超表面单元，另一端连接底电极层或顶电极层；在不同脉冲电流作用下，超表面单元能够发生不同程度的可逆的相变，使得可控超表面结构的电磁波透过率发生变化。本发明专利技术通过精确控制施加的电流来精确地控制超表面结构中相变材料的相变程度，从而实现对基于该超表面的器件光学性能的精确调制功能。精确调制功能。精确调制功能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于相变材料的可控超表面结构及其制备方法


[0001]本专利技术属于微电子
，更具体地，涉及一种基于相变材料的可控超表面结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]超表面是超材料的二维简化版，可以通过散射结构单元在亚波长尺度下对电磁波的振幅、偏振、相位、频率等进行精确的控制，得到任意形式的电磁场分布。所谓超材料，是一种自然界并不存在的材料，通过人工设计材料内部微纳结构的材料组成和排列，一些常规的材料就可以实现任意物理需要的物理、化学性质，其应用范围几乎可以涵盖从紫外波段到微波的整个电磁波段，推动了光学器件的革新。但超材料复杂的三维加工工艺使得其走向实用化受到了巨大的阻碍，通过将一些亚波长尺度的准二维机构有序的排列在衬底或膜层的表面，就构成了超材料的二维简化版——超表面。
[0003]现在的超表面一般在使用之前就根据需要设计好了固定的结构，因此超表面的功能在制备完成之后就确定了。相变材料在相变前后的各项物理、化学性质会发生巨大的变化，结合相变材料和超表面，通过改变相变材料的相态，实现了性能可变的可控超表面，一般使用加热或者激光来控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于相变材料的可控超表面结构，其特征在于，包括：衬底以及依次堆叠在所述衬底上的底电极层、透明绝缘层和顶电极层；所述透明绝缘层中设置有超表面单元和多个微电极柱，所述超表面单元的上、下表面均连接所述微电极柱，或者所述超表面单元的上、下表面中任意一面连接所述微电极柱，另一面连接所述底电极层或所述顶电极层；各所述微电极柱的一端连接所述超表面单元，另一端连接所述底电极层或所述顶电极层；在不同脉冲电流作用下，所述超表面单元能够发生不同程度的可逆的相变，使得所述可控超表面结构的电磁波透过率发生变化，从而实现其光学性能的可调控。2.根据权利要求1所述的可控超表面结构，其特征在于：所述底电极层为金属材料或透明导电材料，所述顶电极层和所述微电极柱为透明导电材料。3.根据权利要求2所述的可控超表面结构，其特征在于：所述金属材料为钨、钛钨、钛铂或镍金中的至少一种，所述透明导电材料为纳米银、氧化铟锡、掺铝氧化锌、掺氟氧化锡或石墨烯中的至少一种。4.根据权利要求1所述的可控超表面结构，其特征在于：所述超表面单元的材料为二氧化钒或硫系相变材料。5.根据权利要求1所述的可控超表面结构，其特征在于：所述透明绝缘层的材料为硅基氧化物、氟化物和铝基氧化物中的至少一种。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐明，王俊钦，沈颖华，缪向水，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：