硅基中长波红外减反微结构研究

吴启花; 熊敏; 黄勇; 张宝顺; 白煜

doi:10.3788/IRLA201746.0404001

硅基中长波红外减反微结构研究

doi: 10.3788/IRLA201746.0404001

吴启花^1,2,
熊敏^1, ,,
黄勇¹,
张宝顺¹,
白煜²

1.
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所,江苏苏州 215123;
2.
西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,陕西西安 710049

基金项目:

中科院百人计划（Y6BEQ11001）

详细信息

作者简介:
吴启花(1987-),女,研究实习员,硕士,主要从事红外探测器方面的研究。Email:qhwu2014@sinanno.ac.cn

通讯作者: 熊敏(1981-),男,高级工程师,博士,主要从事红外探测器材料与器件方面的研究。Email:mxiong2010@sinanno.ac.cn

中图分类号: O435

Antireflective silicon based microstructures for the mid-and long-wavelength infrared

1.
Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-Bionics,Chinese Academy of Sciences,Suzhou 215123,China;
2.
State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials,Xi'an Jiaotong University,Xi'an 710049,China

摘要: 采用微加工工艺在Si衬底上制备了微柱和微锥阵列，结合光学建模分析，研究了结构参数对中长波（2.5~9 m）红外光反射率的影响规律。使用严格耦合波分析方法（RCWA）计算的微结构反射光衍射效率与傅里叶红外变换光谱仪（FTIR）测试的反射率结果吻合较好。研究结果表明，Si基微结构对TM及TE偏振光均有良好的红外光减反特性，微锥结构具有更好的减反效果，2.5~6.5 m中红外偏振光的反射率低至2%，同时表现出良好的宽谱与广角度减反特性。
- Si基微结构 /
- RCWA /
- 中长波红外 /
- 偏振
Abstract: Si based micro-pillar arrays and micro-cone arrays were fabricated using micro processing technology, the reflection performance of the micro structures was studied in the long wave infrared wavelengths (2.5-9 m) reflection performance of different polarized light. Micro-fabrication combined with modeling analysis of silicon based micro-pillar and micro-cone arrays have been performed to study the effects of structural parameters on the reflectivity of infrared light from 2.5-9 m. Simulation results using rigorous coupled wave analysis (RCWA) method is in line with the test results from a Fourier transform infrared spectrometer (FTIR). It is found that the antireflection characteristics can be obtained for both transverse electric(TE) and transverse magnetic(TM) polarizations, and the micro-cone arrays have lower reflectivity than the micro-pillar arrays. Moreover, the optimized micro-cone arrays show a reflectivity of only 2% or lower from 2.5-6.5 m under TM polarization, with wide-spectrum and omnidirectional antireflection characteristics.
- Si based microstructures /
- RCWA /
- mid-and long-wavelength infrared /
- polarizations

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硅基中长波红外减反微结构研究

doi: 10.3788/IRLA201746.0404001

作者简介:
吴启花(1987-),女,研究实习员,硕士,主要从事红外探测器方面的研究。Email:qhwu2014@sinanno.ac.cn

通讯作者: 熊敏(1981-),男,高级工程师,博士,主要从事红外探测器材料与器件方面的研究。Email:mxiong2010@sinanno.ac.cn

Antireflective silicon based microstructures for the mid-and long-wavelength infrared

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硅基中长波红外减反微结构研究

doi: 10.3788/IRLA201746.0404001

1. 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所,江苏苏州 215123;

2. 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,陕西西安 710049

作者简介:
吴启花(1987-),女,研究实习员,硕士,主要从事红外探测器方面的研究。Email:qhwu2014@sinanno.ac.cn

通讯作者: 熊敏(1981-),男,高级工程师,博士,主要从事红外探测器材料与器件方面的研究。Email:mxiong2010@sinanno.ac.cn

English Abstract

Antireflective silicon based microstructures for the mid-and long-wavelength infrared

1. Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-Bionics,Chinese Academy of Sciences,Suzhou 215123,China;

2. State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials,Xi'an Jiaotong University,Xi'an 710049,China

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硅基中长波红外减反微结构研究

doi: 10.3788/IRLA201746.0404001

作者简介: 吴启花(1987-),女,研究实习员,硕士,主要从事红外探测器方面的研究。Email:qhwu2014@sinanno.ac.cn

通讯作者: 熊敏(1981-),男,高级工程师,博士,主要从事红外探测器材料与器件方面的研究。Email:mxiong2010@sinanno.ac.cn

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硅基中长波红外减反微结构研究

doi: 10.3788/IRLA201746.0404001

1. 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所,江苏 苏州 215123; 2. 西安交通大学 金属材料强度国家重点实验室,陕西 西安 710049

作者简介: 吴启花(1987-),女,研究实习员,硕士,主要从事红外探测器方面的研究。Email:qhwu2014@sinanno.ac.cn

通讯作者: 熊敏(1981-),男,高级工程师,博士,主要从事红外探测器材料与器件方面的研究。Email:mxiong2010@sinanno.ac.cn

English Abstract

Antireflective silicon based microstructures for the mid-and long-wavelength infrared

1. Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-Bionics,Chinese Academy of Sciences,Suzhou 215123,China; 2. State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials,Xi'an Jiaotong University,Xi'an 710049,China

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作者简介:
吴启花(1987-),女,研究实习员,硕士,主要从事红外探测器方面的研究。Email:qhwu2014@sinanno.ac.cn

1. 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所,江苏苏州 215123;

2. 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,陕西西安 710049

作者简介:
吴启花(1987-),女,研究实习员,硕士,主要从事红外探测器方面的研究。Email:qhwu2014@sinanno.ac.cn

1. Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-Bionics,Chinese Academy of Sciences,Suzhou 215123,China;

2. State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials,Xi'an Jiaotong University,Xi'an 710049,China