一种基于银锡硒、银锡碲相变材料的超表面光吸收器件制造技术

技术编号:41856416 阅读:30 留言:0更新日期:2024-06-27 18:31
本发明专利技术公开了一种基于银锡硒、银锡碲相变材料的超表面光吸收器件,包括器件单元,所述器件单元自下而上依次是衬底、反射层、介质层、相变层以及保护层;采用不同相变层厚度的不同器件单元周期性排列组合构成整体器件结构;所述相变层为银锡硒或银锡碲,银锡硒化学式为Ag<subgt;x</subgt;Sn<subgt;y</subgt;Se<subgt;z</subgt;,银锡硒化学式为Ag<subgt;x</subgt;Sn<subgt;y</subgt;Te<subgt;z</subgt;,其中0<x<2,0<y<2,1<z<3。本发明专利技术通过银锡硒、银锡碲构成的器件可通过外部激励实现结晶化,直接产生金属共振,无需制备顶部金属层,避免了顶部金属层与相变层之间结合力差等问题。该器件还可以通过控制相变层厚度实现不同波长的光信号的调控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及相变材料以及光学器件,具体涉及一种基于银锡硒、银锡碲相变材料的超表面光吸收器件


技术介绍

1、超表面是指在平面内将微观结构单元按一定规律排布的二维阵列结构。可以通过对结构单元的合理设计实现各项功能,如光成像、光切换、光吸收等。超表面完美吸收器是光学领域的研究方向之一,在光电探测、热成像、纳米显示等领域存在广泛应用。

2、超表面器件除了与器件的几何构型相关,还与超表面结构中的材料以及彼此之间的耦合效果相关。现有超表面器件的常用材料主要包括透明导电氧化物、二维材料、相变材料、液晶和半导体等。

3、相变材料由于非晶相与晶体相之间显著的光学差异广泛应用于超表面器件中,通过外部激励等手段实现晶体相与非晶相之间的可逆相变,使超表面器件具有可调谐性。常见相变材料的非晶相与晶体相都呈现半导体性,基于这类相变材料的超表面光吸收器件需要制备顶部金属层,器件顶部的金属层与反射层金属形成金属共振腔,以实现各种光学功能。但顶部金属层与相变层之间会存在结合力差等问题,影响器件的性能与使用寿命。


术实现思路<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于银锡硒、银锡碲相变材料的超表面光吸收器件,其特征在于,包括器件单元,所述器件单元自下而上依次是衬底(1)、反射层(2)、介质层(3)、相变层(4)以及保护层(5);采用不同相变层(4)厚度的不同器件单元周期性排列组合构成整体器件结构;

2.根据权利要求1所述的一种基于银锡硒、银锡碲相变材料的超表面光吸收器件,其特征在于,所述银锡硒或银锡碲的非晶相为半导体性,晶体相为金属性,能够通过外部激励使非晶相的局部区域发生结晶化,与反射层(2)金属形成金属共振腔。

3.根据权利要求2所述的一种基于银锡硒、银锡碲相变材料的超表面光吸收器件,其特征在于,所述器件单元结...

【技术特征摘要】

1.一种基于银锡硒、银锡碲相变材料的超表面光吸收器件,其特征在于,包括器件单元,所述器件单元自下而上依次是衬底(1)、反射层(2)、介质层(3)、相变层(4)以及保护层(5);采用不同相变层(4)厚度的不同器件单元周期性排列组合构成整体器件结构;

2.根据权利要求1所述的一种基于银锡硒、银锡碲相变材料的超表面光吸收器件,其特征在于,所述银锡硒或银锡碲的非晶相为半导体性,晶体相为金属性,能够通过外部激励使非晶相的局部区域发生结晶化,与反射层(2)金属形成金属共振腔。

3.根据权利要求2所述的一种基于银锡硒、银锡碲相变材料的超表面光吸收器件,其特征在于,所述器件单元结构长2-4μm,所述反射层(2)的厚度为50-200nm;所述介质层(3)的厚度范围为100-300nm;所述相变层(4)的厚度范围为10-300nm;所述晶体相区域宽度范围为200nm-2μm;所述保护层(5)厚度范围为5-30nm。

4.根据权利要求1所述的一种基于银锡硒、银锡碲相变材料的超表面光吸收器件,其特征在于,所述相变层(4)非晶相区域的厚度d范围为10-300nm;所述相变层(4)晶体相区域为柱形区域,嵌入到非晶相区域范围内,深度范围为10-300nm,宽度w范围为200nm-2μm。

5.根据权利要求1所述的一种基于银锡硒、银锡碲相变材料的...

【专利技术属性】
技术研发人员:张伟张思雨王疆靖王晓哲周文
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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