一种基于多尺寸的薄膜宽带吸收体

纳米天线

李艳霞1，2，6月1

，建雄fung1

，一进2，*，Anil kumar1

，

帆船何

，和尼古拉斯X 1，*

一

机械科学与工程系和贝克曼高级科学研究所

技术，伊利诺伊大学厄本那-香槟分校，乌尔瓦纳，伊利诺斯61801，美国2

光学与电磁研究中心，现代光学仪器国家重点实验室，

浙江大学；皇家理工学院光子学联合研究中心（瑞典）

浙江大学紫金港校区，浙江大学，杭州310058，中国

*通讯作者：yinjin@coer.zju.edu.cn，nicfang@mit.edu

实验证明了一种基于TM的红外偏振吸收体。

纳米条天线的几种不同大小的数组。宽带物业是由于集体。

不同波长的纳米天线对磁响应的影响。通过操纵

纳米条宽度的差异，实测光谱清楚地验证我们设计的

拓宽吸收带的目的。现在的宽带吸收器在很宽的范围内工作得很好。

角范围。

在过去的十年中，等离子体纳米天线经历了

巨大的经济繁荣时期，由于其巨大的能力

把光压缩成亚波长的区域。

强振幅。1,2到目前为止，它们已发现显著。

包括传感器检测在内的不同领域的应用，3

太阳的

动力采集，4

热发射，5

生物医学成像，6

超快调制，7

等模电浆天线起作用

薄膜吸收器的设计有重要的作用

抑制传输和反射

吸收最大化。第一个完美的吸收器

由金属开口环谐振器和切割丝组成。

证明了Landy et. al。

八

然后，接着是一些

努力改善角和极化performance.9-12

然而，所有上述吸收剂都在单波段工作。

频率限制了诸如太赫兹的实际应用。

多频谱detection.13结合

不同的金属元素，两个双频吸收体

由不同的组进行。14、15最近，它是

报道了一种基于h型纳米谐振器阵列的双

波段等离子体超材料吸收体也可以

constructed.16但他们仍然限制在一个相对较窄的频带内

响应。迄今为止，设计了一种宽频带薄膜吸收器。

频谱仍然是相当大的挑战。在我们组中，我们做了

在这方面的一些努力，通过堆叠多层

合并不同几何尺寸的金属十字架

吸收中几个紧密相连的共振峰

spectrum.17然而，这个提案有一个关键的

缺点，即在制造过程中很难获得。

完全对齐，以匹配每个模式的相对位置。

分层。

众所周知，由一个三层结构组成的

电浆纳米条天线固定顶宽阵列

地面反射镜和一个非常薄的垫片layer18可以

有效吸收一定频率的电磁波。

吸光原理是上部带和

接地金属层支持一对反平行偶极子。

两者之间的距离很近，这些干扰

在远场两偶极子是破坏性由于其π移相

差，这样反射就可以完全取消。

在这封信中，也旨在扩大吸收带，我们

借用多重效应的集体效应概念

oscillators19和TM宽带光器设计

通过排列一个阵列的红外系统中的偏振光

背金属顶部的多尺寸电浆带状天线

镜子；看到它的三维（3D）和二维（2D）。

（XZ平面）图1的配置（一）及其插图，分别。

值得注意的是，对于这样一个宽频带吸收器，总厚度

该装置仍保持在亚波长深的范围内。

与传统的单波段吸收器相同。

图1。（彩色在线）建议三层示意图

集光吸收器。p＝6.06μm，t＝340 nm，h＝16.5 nm。

顶部的条的宽度（从W1到W4）构成一个等差级数，

W3 = 830 nm和差异Δ= 85 nm。（b）扫描电镜图像

我们制作的样品。（c）实验（厚）和模拟（细）

（b）样品反射光谱的结果。

这样的三层样品很容易制造。100nm厚

用电子束在清洁玻璃衬底上沉积金膜

蒸发和340nm锗薄膜，其次是使用

同样的方法。在所考虑的波长范围内，从7到

13μm，锗的折射率为n＝4。采用

电子束lithogr