基于Maxwell-Garnett理论的金属陶瓷薄膜光电特性设计方法技术

本发明专利技术公开一种基于Maxwell-Garnett理论的金属陶瓷薄膜光电特性设计方法，先选择介质材料和掺杂金属材料的折射率及消散系数，计算出介质材料和掺杂金属材料的介电常数，再计算出金属陶瓷薄膜的介电常数、折射率及消散系数，然后计算出金属陶瓷薄膜的透射率和吸收系数，最后将所需金属陶瓷薄膜透射率的透射率或吸收系数设计值与计算所得的透射率或吸收系数进行比较，如果结果不一致，则修改金属掺杂量的值重复计算，结果一致为止的金属掺杂量为所求最终的掺杂量；本发明专利技术具有准确、科学、效率高的特点，能够全面地揭示金属陶瓷薄膜材料光电特性随掺杂金属、掺杂量及入射光波长等参数的变化规律。?

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属陶瓷薄膜材料(即金属氧化物材料)，特指一种用于金属陶瓷薄膜光电特性的设计方法。
技术介绍
随着微/纳/光电子技术的发展，薄膜材料被广泛的用于激光器、太阳能电池、探测器、传感器、平板显示等领域。因此，薄膜材料的性质决定了薄膜元器件的性质。大量的研究结果表明由两种材料及以上的混合的复合材料具有单一材料所不具备的光电子特性。 金属陶瓷薄膜是由金属和陶瓷材料(介质材料)所构成的复合薄膜，因其具有优良的光学特性被广泛的应用于光学器件、信息存储及太阳能电池等方面，而掺杂金属的介电常数、折射率及消散系数等对介质材料的光电子特性有重要影响。Maxwell-Garnett (麦克斯韦-格内特)理论是由Maxwell和Garnett于1904和 1906年分别提出的，后来成为Maxwell-Garnett理论，简称MG理论。该理论认为极少量的金属微粒分散于介质基体中，微粒之间的距离较大，微粒之间无相互作用，各自散射；微粒被瞬时场诱导极化，外场可由Lorentz (洛伦兹)局域场进行修正。MG理论可以用来求解金属陶瓷弥散微结构的介电常数等特性。当前金属陶瓷薄膜的主要制备方法有真空蒸发法、真空溅射法、离子镀法、化学汽相淀积法及溶胶凝胶法等。但是，由于金属陶瓷薄膜材料的不相容性和特定的组分要求，需要精心设计，谨慎操作，所以金属陶瓷薄膜的设计及制造工序较为繁琐。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能提高金属陶瓷薄膜光电特性设计的准确性和效率、缩短新产品的研发周期及降低成本的基于Maxwe 11 -Garne 11理论的金属陶瓷薄膜光电特性设计方法。本专利技术采用的技术方案是依次包括如下步骤(I)选择折射车n1、肖散系数 k1的介质材料以及选择折射率n2、消散系数k2的掺杂金属材料，计算出介质材料的介电常数ε1 =n12-k12+2in1k1和掺杂金属材料的介电常数 ε2=n22-k22+2in2k2 i为虚数单位；(2)根据公式权利要求1. 一种,其特征是依次包括如下步骤(1)选择折射率A、消散系数i的介质材料以及选择折射率巧、消散系数4的掺杂金属材料，计算出介质材料的介电常数5 = 2- 2+ 、和掺杂金属材料的介电常数全文摘要本专利技术公开一种，先选择介质材料和掺杂金属材料的折射率及消散系数，计算出介质材料和掺杂金属材料的介电常数，再计算出金属陶瓷薄膜的介电常数、折射率及消散系数，然后计算出金属陶瓷薄膜的透射率和吸收系数，最后将所需金属陶瓷薄膜透射率的透射率或吸收系数设计值与计算所得的透射率或吸收系数进行比较，如果结果不一致，则修改金属掺杂量的值重复计算，结果一致为止的金属掺杂量为所求最终的掺杂量；本专利技术具有准确、科学、效率高的特点，能够全面地揭示金属陶瓷薄膜材料光电特性随掺杂金属、掺杂量及入射光波长等参数的变化规律。文档编号G02B27/00GK102540462SQ20121003732公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月20日 优先权日2012年2月20日专利技术者于新刚, 刘健, 宋喜福, 席涛, 张立强, 李霞龙, 杨修文, 杨平, 王雪楠, 谢方伟, 赵艳芳, 陈敏 申请人:江苏大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨平，张立强，陈敏，谢方伟，宋喜福，席涛，于新刚，杨修文，李霞龙，赵艳芳，刘健，王雪楠，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：