[发明专利]基于黑磷纳米条阵列和金属光栅狭缝的超吸收结构

权利要求书

1.基于黑磷纳米条阵列和金属光栅狭缝的超吸收结构，其特征在于，包括金属反射层(1)、介质层(2)、黑磷纳米条阵列和金属光栅狭缝结构；黑磷纳米条(3)在介质层(2)上间隔分布形成黑磷纳米条阵列；左右两个金属光栅(4)间距组成从而形成金属光栅狭缝结构；黑磷纳米条阵列产生局部表面等离子体效应，通过金属光栅狭缝结构的引入来增强中红外波段下黑磷的光吸收，实现中红外频率下紧凑的等离子体激元高吸收结构；金属反射层(1)用于反射光和抑制光透射，并且与介质层(2)和黑磷纳米条阵列形成法布里-珀罗腔，将黑磷只有17%的本征固有吸收提高到72%；通过在黑磷纳米条阵列的基础上引入金属光栅狭缝结构产生的光透射增强效果，将增强的黑磷的72%的吸收进一步提高到99.92%。

2.如权利要求1所述的基于黑磷纳米条阵列和金属光栅狭缝的超吸收结构，其特征在于，超吸收结构的制作方法，包括如下步骤：

1）利用等离子体增强化学气相沉积工艺，生长一层Al金属反射层(1)；

2）利用热氧化工艺，在金属反射层(1)上生长一层SiO₂材料；

3） 将机械剥离的单层黑磷用直接转移法通过聚二甲基硅氧烷（PDMS）转移到介质层(2)上，形成黑磷纳米条阵列；

4）利用等离子体增强化学气相沉积工艺，生长一层Au金属层(1)；

5）利用刻蚀工艺，应用氯气刻蚀，在掩蔽作用下，刻蚀Au材料层，形成金属光栅狭缝结构。