碳化硅光栅结构中的强吸收及热辐射调控

鲍森，王宗缇，郑改革

(1.南京晓庄学院 电子工程学院，南京 210017;2.上海科技大学 信息科学与技术学院，上海 201210;3.南京信息工程大学 江苏省大气与环境装备协同创新中心，南京 210044)

1 引言

利用光学微结构实现材料表面的吸收及热辐射的调控特性，是近年来一个热点问题且受到广泛的关注。基尔霍夫定律指出，物体对某波长的吸收率与其对应波长的辐射率相同，由于物体的辐射率与其表面微观结构及折射率高度相关，在物体折射率不改变的情况下，我们可通过改变其表面微观结构实现其热辐射/吸收特性的调控。随着现代微纳加工技术的进步和发展，选取适当材料后，经过合理设计并调整其结构、参数后，可以达到调控器件的吸收及热辐射特性的目的。

SiC微结构可以激发长波长的表面声子激元共振，引起更强的光学作用[1-3]，在热辐射/光吸收调控等方面具有的重要应用价值。在2002年，Grefft等人[1]的研究表明在以SiC为基底的一维光栅上可耦合激发表面声子极化激元(SPhPs)，并实现热红外源在较长距离内的相干。2004年，Marquier等人[4]设计了用于检测SiC光栅的发射光谱的装置，并对比讨论了SiC一维平面和SiC光栅的发射光谱。2005年，Lee等人[5]将SiC极性材料与光子晶体结合，证实表面波在两种偏振方向都可被激发，从而使发射率在较窄的波段和特定方向上表现出非常明显的峰值。2012年，王卫杰等人[6]提出了一种SiC/光子晶体微结构，在SiC和光子晶体的交界处存在微结构光栅。研究表明，相比于单层光子晶体，SiC/光子晶体多层结构拥有多个发射峰。……