[发明专利]一种超薄的太赫兹强吸收体

说明书

本发明公开了一种超薄的太赫兹强吸收体。所述的太赫兹强吸收体由厚度为t₁的金属薄膜层1和厚度为t₂半导体介质层2叠加而成，其中所述的半导体介质层中有周期分布的圆柱空气孔结构，所述的圆柱空气孔的半径为r，周期为a。本发明提出的太赫兹强吸收体相比现有基于电磁超材料的太赫兹强吸收体，具有厚度薄，结构简单，吸收率高，易于集成等特点，为太赫兹强吸收体的设计提供了一种新思路和新方法。

技术领域

本发明涉及太赫兹技术领域，尤其涉及一种超薄的太赫兹强吸收体。

背景技术

太赫兹波是指频率在0.1THz～10THz之间的电磁波，在电磁波谱中处于微波与红外之间，具有透视性，安全性，高光谱信噪比等优越性能。太赫兹波已经被广泛研究和探索在诸多技术领域中的应用，研究发现，太赫兹波在光谱分析，目标成像，医学诊断，射电天文学，安全检测，材料检测和无线通信技术等领域有潜在的应用价值。随着技术的进步，目前太赫兹辐射源和探测技术得到了快速发展，然而太赫兹功能器件的发展相对滞后，例如调制器、偏振器、耦合器，尤其是强吸收体。迄今为止，最常见的太赫兹吸收体为超材料吸收体，此吸收体采用类似于“三明治”结构，对工艺要求高，制备过程复杂，加工成本高。为此本发明基于金属半导体双层叠加结构，提出了一种超薄、结构简单、易于集成的太赫兹强吸收体。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有基于电磁超材料构成的太赫兹强吸收体结构复杂、厚度偏厚、成本较高、集成难度大等技术不足，提出了一种超薄的太赫兹强吸收体。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提出一种超薄的太赫兹强吸收体。所述的太赫兹强吸收体由厚度为t₁的金属薄膜层1和厚度为t₂半导体介质层2叠加而成，所述的半导体介质层中有周期分布的圆柱空气孔结构，所述的圆柱空气孔的半径为r，周期为a。本发明提出的太赫兹强吸收体相比现有基于电磁超材料的太赫兹强吸收体，具有超薄，结构简单，吸收率高，易于集成等特点。

进一步地、所述金属薄膜层的材料为贵金属，包括但不限于金、银和铜。

进一步地、所述金属薄膜层的厚度t₁大于入射太赫兹波的趋肤深度。

进一步地、所述半导体介质层的材料为半导体，包括但不限于硅、锗和砷化镓。

进一步地、所述半导体介质层的厚度t₂为3-5μm。

进一步地、所述周期阵列的空气孔半径r为20-38μm，周期a为80μm。

综上所述，一种超薄的太赫兹强吸收体的优点在于：

1，本方案提出的吸收体厚度超薄，结构简单，容易集成；

2，吸收频率可以通过改变圆柱空气孔的半径以及半导体介质层的厚度来实现调制；

3，太赫兹吸收体的吸收系数接近1。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是太赫兹强吸收体的结构示意图；

图2是太赫兹强吸收体的吸收频谱图；

图3是太赫兹强吸收体中圆柱空气孔半径与吸收系数之间的关系图；

图4是太赫兹强吸收体中半导体介质层厚度与吸收系数之间的关系图；

图中标示：1、金属薄膜层；2、半导体介质层。

具体实施方式