本申請涉(she)及(ji)光(guang)學薄膜，具體(ti)而言，涉(she)及(ji)一種可高(gao)效吸(xi)收全波段可見光(guang)的超薄光(guang)學功能薄膜及(ji)其制備方法。

背景技術：

1、光(guang)吸(xi)(xi)收(shou)器件(jian)能(neng)(neng)(neng)夠(gou)吸(xi)(xi)收(shou)光(guang)能(neng)(neng)(neng)并將(jiang)其轉化(hua)為其它(ta)形式的(de)能(neng)(neng)(neng)量，例如電能(neng)(neng)(neng)，在(zai)光(guang)電探測(ce)、太陽能(neng)(neng)(neng)電池(chi)、光(guang)學濾波、大(da)氣(qi)環境監(jian)控等領(ling)域有著重(zhong)要應(ying)用。若光(guang)吸(xi)(xi)收(shou)器件(jian)能(neng)(neng)(neng)夠(gou)實現寬光(guang)譜、高效率的(de)光(guang)吸(xi)(xi)收(shou)，則可以進一步(bu)提升能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)利用效率、提高設備(bei)性(xing)能(neng)(neng)(neng)、節(jie)省資源(yuan)(yuan)等等。

2、目(mu)前(qian)主流的寬波(bo)(bo)(bo)段(duan)光(guang)(guang)吸(xi)(xi)(xi)收結(jie)(jie)(jie)構，主要是由平面(mian)多層(ceng)膜、金屬微納結(jie)(jie)(jie)構組(zu)成的，但是這些光(guang)(guang)吸(xi)(xi)(xi)收結(jie)(jie)(jie)構均(jun)存在吸(xi)(xi)(xi)收波(bo)(bo)(bo)段(duan)較(jiao)窄、無法對(dui)全波(bo)(bo)(bo)段(duan)可見(jian)光(guang)(guang)進行(xing)高(gao)效吸(xi)(xi)(xi)收，整(zheng)體厚度較(jiao)厚、無法與其它光(guang)(guang)學元器件或設備進行(xing)集(ji)成的問(wen)題。

3、因此，需要研(yan)發(fa)一種(zhong)超薄(bo)(bo)超薄(bo)(bo)光學功能(neng)薄(bo)(bo)膜，以(yi)對覆蓋(gai)全波段可見光的寬(kuan)波段光譜進行高效(xiao)吸收(shou)。

4、需(xu)要(yao)說明(ming)的(de)是(shi)，在上(shang)述(shu)背景(jing)技術部分公(gong)開的(de)信息僅用于加強對本(ben)(ben)申請的(de)背景(jing)的(de)理(li)解，因(yin)此可以(yi)包括不構成對本(ben)(ben)領域(yu)普通技術人員已知的(de)現有(you)技術的(de)信息。

技術實現思路

1、本申請的(de)(de)目的(de)(de)在于提供(gong)一(yi)種(zhong)超薄光學(xue)(xue)功能薄膜及其制備(bei)方法，進(jin)(jin)而(er)至少在一(yi)定程度上克服由(you)于相關技術(shu)的(de)(de)限制和缺陷而(er)導致的(de)(de)超薄光學(xue)(xue)功能薄膜存在吸收(shou)波段(duan)窄、無法對全(quan)波段(duan)可見光進(jin)(jin)行高效吸收(shou)以及無法與其它光學(xue)(xue)元器件或(huo)設備(bei)進(jin)(jin)行集成的(de)(de)問題。

2、根據本申(shen)請的(de)(de)第(di)一個方面，提(ti)供一種超薄(bo)光學(xue)功(gong)能薄(bo)膜，包(bao)括：由下(xia)至上依次設(she)置的(de)(de)反射層(ceng)、介(jie)質層(ceng)和光吸收層(ceng)；其中，所述光吸收層(ceng)是由三(san)維拓撲絕(jue)緣(yuan)體材料制備的(de)(de)納米柱(zhu)陣列，所述納米柱(zhu)陣列的(de)(de)厚度(du)大(da)于(yu)或等(deng)(deng)于(yu)10nm且小于(yu)或等(deng)(deng)于(yu)25nm；所述超薄(bo)光學(xue)功(gong)能薄(bo)膜的(de)(de)厚度(du)為(wei)一百納米級(ji)，用于(yu)對400～1000nm波段(duan)的(de)(de)光進行高效吸收。

3、在本申(shen)請(qing)的(de)示例性實施例中(zhong)，所(suo)述反射層的(de)厚度大于(yu)或等(deng)(deng)于(yu)40nm且(qie)小(xiao)于(yu)或等(deng)(deng)于(yu)50nm；所(suo)述介質層的(de)厚度大于(yu)或等(deng)(deng)于(yu)25nm且(qie)小(xiao)于(yu)或等(deng)(deng)于(yu)50nm；所(suo)述超薄(bo)光學功能薄(bo)膜的(de)總厚度大于(yu)或等(deng)(deng)于(yu)75nm且(qie)小(xiao)于(yu)或等(deng)(deng)于(yu)125nm。

4、在本申請(qing)的(de)(de)示例性實施例中，所(suo)述超薄(bo)光學功(gong)能薄(bo)膜的(de)(de)平均光吸收率與所(suo)述納米柱(zhu)(zhu)陣(zhen)列(lie)的(de)(de)厚度h、納米柱(zhu)(zhu)半徑r和(he)納米柱(zhu)(zhu)排列(lie)周期p滿足以下(xia)關系：

5、當0＜r≤p時，在所述介質層的(de)厚度大(da)(da)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)等(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)25nm且(qie)小于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)等(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)35nm、r大(da)(da)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)等(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)130nm或(huo)(huo)小于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)等(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)140nm、h大(da)(da)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)等(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)15nm且(qie)小于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)等(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)25nm、p大(da)(da)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)等(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)300nm且(qie)小于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)等(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)320nm的(de)條件下(xia)，所述超(chao)薄(bo)光(guang)學功能薄(bo)膜的(de)平均光(guang)吸收率大(da)(da)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)等(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)85％且(qie)小于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)等(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)92％；

6、當時，所述納(na)米柱陣列轉換為(wei)納(na)米薄膜。

7、在(zai)本申(shen)請的(de)(de)示(shi)例性實施(shi)例中(zhong)，所(suo)述(shu)納米柱陣(zhen)列轉(zhuan)換為納米薄膜時(shi)，當(dang)所(suo)述(shu)介質層(ceng)的(de)(de)厚度大于或(huo)(huo)等于45nm且(qie)小于或(huo)(huo)等于50nm，并且(qie)所(suo)述(shu)光(guang)吸(xi)收層(ceng)的(de)(de)厚度大于或(huo)(huo)等于10nm且(qie)小于或(huo)(huo)等于15nm時(shi)，所(suo)述(shu)超薄光(guang)學功能薄膜的(de)(de)平均光(guang)吸(xi)收率大于或(huo)(huo)等于85％且(qie)小于或(huo)(huo)等于92％。

8、在本申請的(de)(de)示例性(xing)實(shi)施(shi)例中，所(suo)(suo)述介質層(ceng)和所(suo)(suo)述光吸收(shou)(shou)層(ceng)的(de)(de)厚(hou)度是(shi)根據所(suo)(suo)述超薄光學功(gong)能(neng)薄膜在400nm～1000nm波(bo)段中的(de)(de)平(ping)均(jun)光吸收(shou)(shou)率(lv)確定的(de)(de)，所(suo)(suo)述平(ping)均(jun)光吸收(shou)(shou)率(lv)是(shi)根據所(suo)(suo)述波(bo)段中各(ge)波(bo)長(chang)(chang)處的(de)(de)光吸收(shou)(shou)率(lv)確定的(de)(de)，其中，各(ge)波(bo)長(chang)(chang)處的(de)(de)光吸收(shou)(shou)率(lv)與所(suo)(suo)述超薄光學功(gong)能(neng)薄膜的(de)(de)體積(ji)(ji)、表(biao)面積(ji)(ji)、吸收(shou)(shou)功(gong)率(lv)和輸(shu)入功(gong)率(lv)之(zhi)間滿(man)足關系式(1)：

9、

10、其中，α為(wei)所(suo)(suo)(suo)述光(guang)(guang)(guang)(guang)吸收(shou)率(lv)，v為(wei)所(suo)(suo)(suo)述超薄(bo)光(guang)(guang)(guang)(guang)學功(gong)(gong)能薄(bo)膜的體積(ji)，c為(wei)光(guang)(guang)(guang)(guang)速，ε為(wei)材料的介電(dian)常數，ein為(wei)入射光(guang)(guang)(guang)(guang)振幅，s為(wei)所(suo)(suo)(suo)述超薄(bo)光(guang)(guang)(guang)(guang)學功(gong)(gong)能薄(bo)膜的表(biao)面積(ji)，θ為(wei)光(guang)(guang)(guang)(guang)的入射角(jiao)，w(x,y)為(wei)入射光(guang)(guang)(guang)(guang)的功(gong)(gong)率(lv)耗散密度(du)，∫∫∫vw(x,y)dv為(wei)所(suo)(suo)(suo)述超薄(bo)光(guang)(guang)(guang)(guang)學功(gong)(gong)能薄(bo)膜的吸收(shou)功(gong)(gong)率(lv)，ε0為(wei)絕對(dui)介電(dian)常數，ω為(wei)空(kong)氣中光(guang)(guang)(guang)(guang)的角(jiao)頻率(lv)，ε”(x,y)為(wei)所(suo)(suo)(suo)述超薄(bo)光(guang)(guang)(guang)(guang)學功(gong)(gong)能薄(bo)膜的相(xiang)對(dui)介電(dian)常數的虛(xu)部(bu)，e(x,y)為(wei)所(suo)(suo)(suo)述超薄(bo)光(guang)(guang)(guang)(guang)學功(gong)(gong)能薄(bo)膜的電(dian)場(chang)分布(bu)。

11、在本申請(qing)的示例(li)性(xing)實施例(li)中，所(suo)述反(fan)射(she)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)為金屬(shu)反(fan)射(she)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、金屬(shu)摻雜氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)反(fan)射(she)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)或電介(jie)質(zhi)(zhi)薄膜反(fan)射(she)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)；所(suo)述介(jie)質(zhi)(zhi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)為無機氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)介(jie)質(zhi)(zhi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、無機非氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)介(jie)質(zhi)(zhi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、金屬(shu)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)介(jie)質(zhi)(zhi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)或高(gao)分子(zi)聚(ju)合物(wu)(wu)介(jie)質(zhi)(zhi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)；所(suo)述三維拓撲絕緣體為碲化(hua)(hua)(hua)銻、碲化(hua)(hua)(hua)鉍或硒化(hua)(hua)(hua)鉍。

12、根據(ju)本申請的(de)(de)(de)第二個方面，提供(gong)了一(yi)種超薄(bo)光學功(gong)能薄(bo)膜的(de)(de)(de)制備方法，應(ying)用于(yu)上(shang)述實施例中的(de)(de)(de)超薄(bo)光學功(gong)能薄(bo)膜，包括：對襯底(di)進行拋(pao)光，在(zai)拋(pao)光后的(de)(de)(de)所述襯底(di)上(shang)依次鍍制反射(she)層、介質層和三維拓撲絕緣(yuan)體(ti)薄(bo)膜；

13、對所(suo)(suo)(suo)述(shu)三(san)維拓(tuo)撲(pu)絕緣體(ti)薄膜進行(xing)刻蝕制備(bei)納米(mi)柱陣(zhen)列(lie)，并將(jiang)所(suo)(suo)(suo)述(shu)納米(mi)柱陣(zhen)列(lie)作為光(guang)吸收層；其中，所(suo)(suo)(suo)述(shu)納米(mi)柱陣(zhen)列(lie)的(de)厚度(du)大(da)于(yu)(yu)或等(deng)于(yu)(yu)10nm且小于(yu)(yu)或等(deng)于(yu)(yu)25nm，所(suo)(suo)(suo)述(shu)反射層、所(suo)(suo)(suo)述(shu)介(jie)質層和(he)所(suo)(suo)(suo)述(shu)光(guang)吸收層的(de)總(zong)厚度(du)為一(yi)百納米(mi)級。

14、在本申請的(de)示例性(xing)實施例中，所述在拋(pao)光后的(de)所述襯(chen)底上(shang)依次鍍制反射(she)層(ceng)、介質層(ceng)和三維(wei)拓撲絕緣體(ti)薄膜，包括：

15、在拋光后的所述(shu)襯底上進行磁控濺射(she)鍍制所述(shu)反射(she)層；

16、在所(suo)述反射(she)層(ceng)上進(jin)行磁控(kong)濺射(she)或者熱(re)蒸鍍，鍍制所(suo)述介質(zhi)層(ceng)；

17、在所述介質(zhi)層上進行磁(ci)控濺射或者(zhe)原子束沉積，鍍制所述三維拓撲(pu)絕緣體薄膜。

18、在本申請(qing)的示例性(xing)實施例中(zhong)，所述(shu)(shu)對所述(shu)(shu)三(san)維拓撲絕(jue)緣體(ti)薄膜進行刻蝕(shi)制備納米柱陣列，包括(kuo)：

19、采(cai)用聚焦(jiao)離子束(shu)、電子束(shu)或者激光加(jia)工(gong)技術對所述三維拓撲絕緣體薄膜進(jin)行(xing)刻蝕，以制備所述納米柱陣列(lie)。

20、在本申請的示例性(xing)實施例中，所(suo)述(shu)(shu)納米(mi)(mi)柱(zhu)陣(zhen)列中納米(mi)(mi)柱(zhu)的半徑為r、排(pai)列周期為p、高度為h；所(suo)述(shu)(shu)方法還包括：

21、當0＜r≤p時(shi)，通過控制所述(shu)反(fan)射層的厚(hou)度大(da)于(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)(huo)(huo)等(deng)(deng)(deng)(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)40nm且(qie)小(xiao)(xiao)于(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)(huo)(huo)等(deng)(deng)(deng)(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)50nm、所述(shu)介質層的厚(hou)度大(da)于(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)(huo)(huo)等(deng)(deng)(deng)(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)25nm且(qie)小(xiao)(xiao)于(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)(huo)(huo)等(deng)(deng)(deng)(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)35nm、r大(da)于(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)(huo)(huo)等(deng)(deng)(deng)(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)130nm且(qie)小(xiao)(xiao)于(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)(huo)(huo)等(deng)(deng)(deng)(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)140nm、h大(da)于(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)(huo)(huo)等(deng)(deng)(deng)(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)15nm且(qie)小(xiao)(xiao)于(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)(huo)(huo)等(deng)(deng)(deng)(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)25nm、p大(da)于(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)(huo)(huo)等(deng)(deng)(deng)(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)300nm且(qie)小(xiao)(xiao)于(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)(huo)(huo)等(deng)(deng)(deng)(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)320nm，以(yi)使所述(shu)超(chao)薄(bo)光學功能薄(bo)膜的平均光吸收(shou)率(lv)大(da)于(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)(huo)(huo)等(deng)(deng)(deng)(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)85％且(qie)小(xiao)(xiao)于(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)(huo)(huo)等(deng)(deng)(deng)(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)92％；

22、當(dang)時，所述(shu)納米(mi)柱陣(zhen)列轉換為納米(mi)薄(bo)(bo)膜，通(tong)過控制所述(shu)反射層(ceng)的(de)厚度(du)大于(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)等于(yu)(yu)(yu)40nm且小于(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)等于(yu)(yu)(yu)50nm、所述(shu)介質層(ceng)的(de)厚度(du)大于(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)等于(yu)(yu)(yu)45nm且小于(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)等于(yu)(yu)(yu)50nm、由所述(shu)納米(mi)薄(bo)(bo)膜形成的(de)光吸收層(ceng)的(de)厚度(du)大于(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)等于(yu)(yu)(yu)10nm且小于(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)等于(yu)(yu)(yu)15nm，以使所述(shu)超薄(bo)(bo)光學(xue)功能薄(bo)(bo)膜的(de)平(ping)均光吸收率(lv)大于(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)等于(yu)(yu)(yu)85％且小于(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)等于(yu)(yu)(yu)92％。

23、本(ben)申(shen)請(qing)中(zhong)的(de)超薄(bo)光學(xue)功(gong)(gong)能(neng)薄(bo)膜，包括由(you)下至上依次設(she)置的(de)反射層(ceng)(ceng)、介(jie)質層(ceng)(ceng)和光吸收層(ceng)(ceng)，光吸收層(ceng)(ceng)是(shi)由(you)三維拓撲絕緣體納米(mi)柱陣列組成(cheng)(cheng)，該納米(mi)柱的(de)厚度大于或等于10nm且(qie)小于或等于25nm，超薄(bo)光學(xue)功(gong)(gong)能(neng)薄(bo)膜的(de)厚度為一(yi)百納米(mi)級，用于對400～1000nm波段的(de)光進(jin)行高(gao)效吸收。本(ben)申(shen)請(qing)中(zhong)的(de)超薄(bo)光學(xue)功(gong)(gong)能(neng)薄(bo)膜，一(yi)方面(mian)(mian)僅由(you)三層(ceng)(ceng)組成(cheng)(cheng)，結(jie)構簡單(dan)，制(zhi)(zhi)備簡單(dan)，易于大面(mian)(mian)積制(zhi)(zhi)備；另一(yi)方面(mian)(mian)，超薄(bo)光學(xue)功(gong)(gong)能(neng)薄(bo)膜的(de)厚度僅為一(yi)百納米(mi)左(zuo)右，并(bing)且(qie)還能(neng)對覆蓋全波段可見光的(de)寬波段光譜進(jin)行高(gao)效吸收，在降(jiang)(jiang)低(di)制(zhi)(zhi)備成(cheng)(cheng)本(ben)的(de)同時，提高(gao)了(le)光吸收波長范圍和光吸收效率，進(jin)一(yi)步(bu)地，還降(jiang)(jiang)低(di)了(le)超薄(bo)光學(xue)功(gong)(gong)能(neng)薄(bo)膜與(yu)其它光學(xue)元器件(jian)或設(she)備進(jin)行集成(cheng)(cheng)的(de)難度。

24、應(ying)當(dang)理解(jie)的是，以(yi)上的一般描述(shu)和后文的細節描述(shu)僅是示例性(xing)和解(jie)釋性(xing)的，并不能限制本申請(qing)。

技術特征：

1.一種超薄光學功(gong)能薄膜(mo)，其特征在(zai)于(yu)，包(bao)括：

2.根(gen)據權利要求1所述(shu)的(de)超薄(bo)光(guang)學功(gong)能薄(bo)膜，其(qi)特(te)征在于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)：所述(shu)反(fan)射層(ceng)的(de)厚度大于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)(huo)等(deng)(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)40nm且(qie)小于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)(huo)等(deng)(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)50nm；所述(shu)介質層(ceng)的(de)厚度大于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)(huo)等(deng)(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)25nm且(qie)小于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)(huo)等(deng)(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)50nm；所述(shu)超薄(bo)光(guang)學功(gong)能薄(bo)膜的(de)總厚度大于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)(huo)等(deng)(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)75nm且(qie)小于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)(huo)等(deng)(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)125nm。

3.根據權利要求2所(suo)述的(de)(de)超薄(bo)(bo)光(guang)(guang)學功能(neng)薄(bo)(bo)膜(mo)，其特征在于：所(suo)述超薄(bo)(bo)光(guang)(guang)學功能(neng)薄(bo)(bo)膜(mo)的(de)(de)平均光(guang)(guang)吸收率(lv)與所(suo)述納(na)米柱(zhu)陣列的(de)(de)厚度(du)h、納(na)米柱(zhu)半徑r和納(na)米柱(zhu)排列周期p滿足以下關系：

4.根據權利要求(qiu)3所(suo)述(shu)(shu)的(de)超薄(bo)光學功(gong)能薄(bo)膜(mo)，其(qi)特征在于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)，所(suo)述(shu)(shu)納米(mi)(mi)柱(zhu)陣列轉換為納米(mi)(mi)薄(bo)膜(mo)時，當所(suo)述(shu)(shu)介質層的(de)厚(hou)(hou)度大于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)等(deng)(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)45nm且(qie)小于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)等(deng)(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)50nm，并(bing)且(qie)所(suo)述(shu)(shu)光吸收層的(de)厚(hou)(hou)度大于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)等(deng)(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)10nm且(qie)小于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)等(deng)(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)15nm時，所(suo)述(shu)(shu)超薄(bo)光學功(gong)能薄(bo)膜(mo)的(de)平均(jun)光吸收率大于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)等(deng)(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)85％且(qie)小于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)等(deng)(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)92％。

5.根據權利要求1-4中(zhong)(zhong)任一項所(suo)述(shu)(shu)(shu)的(de)超薄(bo)光學功(gong)能薄(bo)膜，其特征(zheng)在于：所(suo)述(shu)(shu)(shu)介質層(ceng)和所(suo)述(shu)(shu)(shu)光吸(xi)(xi)收(shou)層(ceng)的(de)厚(hou)度是根據所(suo)述(shu)(shu)(shu)超薄(bo)光學功(gong)能薄(bo)膜在400nm～1000nm波段的(de)平均光吸(xi)(xi)收(shou)率(lv)確定的(de)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)平均光吸(xi)(xi)收(shou)率(lv)是根據所(suo)述(shu)(shu)(shu)波段中(zhong)(zhong)各(ge)波長處的(de)光吸(xi)(xi)收(shou)率(lv)確定的(de)，其中(zhong)(zhong)，各(ge)波長處的(de)光吸(xi)(xi)收(shou)率(lv)與(yu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)超薄(bo)光學功(gong)能薄(bo)膜的(de)體積、表面積、吸(xi)(xi)收(shou)功(gong)率(lv)和輸入功(gong)率(lv)之(zhi)間滿足關系式(1)：

6.根據(ju)權(quan)利要求1所述的(de)超(chao)薄(bo)光學功能薄(bo)膜，其(qi)特征在于：

7.一種超薄光學功能(neng)薄膜的制備(bei)方法，應用于如權利要求(qiu)1-6中任(ren)一項所述的超薄光學功能(neng)薄膜，其特(te)征在于，包括：

8.根據權利要求7所述(shu)的方法，其特征在于，在拋光后的所述(shu)襯底上依次鍍制反射層(ceng)、介質層(ceng)和三維拓撲絕緣體薄膜，包括：

9.根據權利要求8所(suo)述的方(fang)法，其(qi)特(te)征在于，所(suo)述對(dui)所(suo)述三維拓撲絕緣體薄膜進行刻蝕制備納米柱陣(zhen)列，包括：

10.根據權利(li)要(yao)求9所(suo)述的(de)方法，其(qi)特(te)征在于(yu)，所(suo)述納米(mi)柱陣列中(zhong)納米(mi)柱的(de)半徑為r、排列周期為p、高度為h；所(suo)述方法還包括：

技術總結
本申請屬于光學薄膜技術領域，涉及一種超薄光學功能薄膜及其制備方法，包括：由下至上依次設置的反射層、介質層和光吸收層；其中，所述光吸收層是由三維拓撲絕緣體材料制備的納米柱陣列，所述納米柱陣列的厚度大于或等于10nm且小于或等于25nm，并且所述超薄光學功能薄膜的厚度為一百納米級，用于對400～1000nm波段的光進行高效吸收。本申請中的超薄光學功能薄膜的結構和制備工藝簡單、制備成本低，可以對全波段可見光和部分近紅外波段的光進行高效吸收，并且整體厚度僅為一百納米級，易于與光學元器件及設備進行集成。

技術研發人員：陸華,李頔琨,趙建林
受保護的技術使用者：西北工業大學
技術研發日：
技術公布日：2024/9/29