一种低成本大面积薄膜超吸收体及其制备方法技术

本发明专利技术属于微纳光子技术领域，具体为一种低成本大面积薄膜超吸收体及其制备方法。该方法基于广泛使用的镀膜和热退火方法，制备出整体形貌可控的金属颗粒阵列或微纳网状结构作为三层或五层薄膜型人造特异材料超吸收体的耦合微纳天线，其为可以实现可见到红外波段的超吸收薄膜。该制备方法摆脱了昂贵且复杂的电子刻蚀工艺，可大面积低成本制作。该工艺操作简单，并且能与各种衬底兼容，在太阳能收集，热能循环，光化学催化增强，薄膜光电子器件等领域具有广泛的商用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微纳光子
，具体涉及。
技术介绍
高效率，波段可调节的电磁波吸收材料对雷达防护，光子收集，热能循环，真空散热等领域十分重要。如何实现轻巧且大面积的薄膜吸收材料是当今的研究热点。近年来光学特异材料在薄膜超吸收体方面取得了长足的进展，但是绝大多数人造特异薄膜材料均基于成本昂贵的微纳电子束刻蚀技术。然而由于这些制作技术本身的限制，特异材料超吸收体很难大面积制作并发展相应的实际应用。2012年，文献报道了两种技术打破了这一瓶颈。第一种技术利用具有多孔结构的阳极氧化铝薄膜作为镀膜的掩膜模版[I]。通过这些微纳孔阵列镀金属结构，从而将与该孔阵互补的纳米金属岛结构制作于基底顶层。另一种技术直接将化学合成的金属颗粒旋涂到基底表面，从而摆脱了电子束刻蚀制备顶层金属结构的限制[2]。但是这两种技术仍然有其局限性。例如阳极氧化铝膜和旋涂式操作依然不适合超大面积制备的需求；制备高质量的阳极氧化铝掩膜或者化学合成金属颗粒都需要特殊的专业技术。因此低成本且大面积地制作薄膜超吸收体对于工业化生产而言依然是个技术难题。[I] B.Yu, et.al.Light-management本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低成本大面积薄膜超吸收体，其特征在于：该超吸收体包括衬底和在衬底上形成的薄膜，薄膜由连续金属膜层、介质隔离层和不连续金属膜层组成；介质隔离层位于连续金属膜层和不连续金属膜层之间；所述不连续金属膜层是互不相连的纳米金属岛或者是互相连接的金属微纳网；其中：所述衬底选自玻璃，硅片或柔性衬底中的一种；所述连续金属膜层厚度为50?nm以上；所述介质隔离层厚度为5?200?nm；所述不连续金属膜层标称厚度为1?50?nm。

【技术特征摘要】
1.一种低成本大面积薄膜超吸收体，其特征在于:该超吸收体包括衬底和在衬底上 形成的薄膜，薄膜由连续金属膜层、介质隔离层和不连续金属膜层组成；介质隔离层位于连续金属膜层和不连续金属膜层之间；所述不连续金属膜层是互不相连的纳米金属岛或者是互相连接的金属微纳网；其中: 所述衬底选自玻璃，娃片或柔性衬底中的一种； 所述连续金属膜层厚度为50 nm以上；所述介质隔离层厚度为5-200 nm ； 所述不连续金属膜层标称厚度为1-50 nm。2.根据权利要求1所述的低成本大面积薄膜超吸收体，其特征在于:所述薄膜为三层或五层薄膜结构；当薄膜为三层时，所述衬底上依次附着连续金属膜层-介质隔离层-不连续金属膜层；或者在高透射衬底上依次附着不连续金属膜层-介质隔离层-连续金属膜层；当所述薄膜为五层时，在所述高透射衬底上依次附着不连续金属膜层-介质隔离层-连续金属膜层-介质隔离层-不连续金属膜层，形成双面薄膜超吸收体结构；其中高透射衬底为透射率在70%以上的玻璃和柔性有机聚合物衬底。3.根据权利要求1或2所述的低成本大面积薄膜超吸收体，其特征在于:所述连续金属膜层或不连续金属膜层为银膜、金膜、铝膜、钯膜、钨膜或铜膜中的任一种；所述介质隔离层为非吸收或弱吸收介质，选自A1203、SiO2, MgF2, HfO2, SiNx, TiO2, ZnO或者高分子材料中的任一种。4.根据权利要求1或2所述的低成本大面积薄膜超吸收体，其特征在于:所述介质隔离层为半导体吸收薄...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘巧强，江素华，刘恺，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：