一种多频段偏振不敏感的柔性太赫兹超材料吸收器.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114465011A(43)申请公布日2022.05.10(21)申请号202210123108.4(22)申请日2022.02.10(71)申请人江西省科学院应用物理研究所地址330012江西省南昌市高新区昌东大道7777号(72)发明人程瑞剑管梦成胡强黄佳(74)专利代理机构南昌市平凡知识产权代理事务所36122专利代理师姚伯川(51)Int.Cl.H01Q15/00(2006.01)H05K3/06(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种多频段偏振不敏感的柔性太赫兹超材料吸收器(57)摘要一种多频段偏振不敏感的柔性太赫兹超材料吸收器，包括上表面的金属图案化层（1）、中间介质层（2）和下表面的金属反射层（3）。上表面的金属图案化层是由周期排布的超材料单元结构组成，单个超材料单元结构由开口位置不同的四个单开口圆环及最外周方环组成；四个单开口环尺寸大小相同，开口位置从左下角开始依次呈逆时针间隔90°排布；太赫兹超材料吸收器在1.0~3.0THz的频率范围内具有四个窄带吸收峰，其太赫兹吸收率都超过99%。本发明太赫兹超材料吸收器以柔性聚酰亚胺薄膜为介质层，具有一定的延展性，极大的拓宽该太赫兹吸收器的应用范围；本发明太赫兹超材料吸收器及其制备工艺具有体积小，成本低，易于制备等特点。CN114465011ACN114465011A权利要求书1/1页1.一种多频段偏振不敏感的柔性太赫兹超材料吸收器，包括上表面的金属图案化层、中间介质层和下表面的金属反射层；其特征在于，所述金属图案化层与金属反射层分别附于中间介质层的上下两个面上；所述上表面的金属图案化层是由周期排布的超材料单元结构组成，单个超材料单元结构由开口位置不同的四个单开口圆环及最外周方环组成；所述四个单开口环尺寸大小相同，开口位置从左下角开始依次呈逆时针间隔90°排布；所述太赫兹超材料吸收器在1.0~3.0THz的频率范围内具有四个窄带吸收峰，其太赫兹吸收率都超过99%。2.根据权利要求1所述的一种多频段偏振不敏感的柔性太赫兹超材料吸收器，其特征在于，所述上表面的金属图案化层的材料为金，厚度为0.2um，电导率为4.56×107S/m；所述超材料单元结构中单开口圆环外半径为16um，内半径为11um，线宽5um，圆环开口大小为6um；所述超材料单元结构中金属方环外边长为102um，内边长为92um，线宽为5um；所述单个超材料单元结构内四个单开口圆环的圆心间距为40um。3.根据权利要求1所述的一种多频段偏振不敏感的柔性太赫兹超材料吸收器，其特征在于，所述中间介质层材料为聚酰亚胺，厚度为17um，介电常数为3.0，损耗正切角为0.004。4.根据权利要求1所述的一种多频段偏振不敏感的柔性太赫兹超材料吸收器，其特征在于，所述下表面的金属反射层材料为金，厚度为0.3um，电导率为4.56×107S/m。5.根据权利要求1所述的一种多频段偏振不敏感的柔性太赫兹超材料吸收器，其特征在于，所述柔性太赫兹超材料吸收器的制备方法如下：（1）准备聚酰亚胺薄膜及硅片；依次使用丙酮、酒精和去离子水超声清洗聚酰亚胺薄膜及硅片表面，并用氮气吹干；（2）通过聚二甲基硅烷的热固性，将聚酰亚胺薄膜粘贴在衬底干净硅片表面；（3）利用电子束蒸发镀膜系统，将厚度为10nm的金属镉和厚度为290nm金镀到聚酰亚胺薄膜表面；（4）将镀有金属层的聚酰亚胺薄膜从衬底硅片上取下，将镀有金属层的聚酰亚胺薄膜通过聚二甲基硅烷粘贴在干净硅片表面；（5）通过匀胶机，将负性光刻胶均匀旋涂在粘有聚酰亚胺薄膜的硅片表面；（6）利用紫外曝光系统进行表面图案化的曝光及显影；（7）利用电子束蒸发镀膜系统，将厚度为10nm的金属镉和厚度为190nm的金镀到聚酰亚胺薄膜表面；（8）将样品置于丙酮溶液并进行超声清洗，将多余的光刻胶及金属去除，并用干燥氮气吹干，最终得到该柔性太赫兹超材料吸收器。2CN114465011A说明书1/4页一种多频段偏振不敏感的柔性太赫兹超材料吸收器[0001]技术领域[0002]本发明涉及一种多频段偏振不敏感的柔性太赫兹超材料吸收器，属太赫兹超材料技术领域。背景技术[0003]在电磁波谱中介于微波与远红外之间的太赫兹（THz）波，是电子学和光子学交叉过渡区域，也是电磁波谱中唯一没有全面和深入开发的频段。由于太赫兹波独特的频率和波长，使其具有高宽带、高穿透性、低能量等特性，从而在空间通讯、国防安全、新型材料、天文地质和生物医学等领域示展示巨大的研究潜力和应用价值。近年来，由于光子学技术、材料科学技术和超快光谱技术的迅速发展，稳定的太赫兹波辐射源和可靠的太赫兹波探测器已经成为现实。而太赫兹波相关技术的开发利用离不开相应的太赫兹功能器