納米級光柵的應用，從此和昂貴的紅外技術說再見！

材料牛注：在日常生活中，你是否會為無法買起昂貴的紅外夜視儀、紅外傳感器而望洋興嘆呢，本文在傳統材料上蝕刻納米光柵，從而實現全光吸收（TLA）。該技術旨在應用表面處理工藝，大幅度降低紅外技術產品的成本，從而普及紅外產品的應用。

就在三色紅外成像技術的美好愿景剛提出的幾周之后，澳大利亞悉尼大學的研究人員以一種新方法打開了紅外技術領域的大門，該方法可實現紅外技術應用產品的廉價生產。

在期刊Optica的研究報道中，澳大利亞科學家們表示，他們不需要類似于超材料的特殊材料來實現全光吸收（即零反射或零透射）。他們另辟蹊徑，轉而研究能與光電應用兼容的傳統材料，比如光電探測器、調制器等，并刻上41?nm厚的硫化銻光柵結構。實現全光吸收（TLA）是制備紅外夜視鏡等優秀設備的關鍵，一直以來，它既是科研道路上的夢想之物，又是艱巨的挑戰。人們堅信：如果設備能夠實現全光吸收，那么，它們的應用將不局限于夜視鏡，而能夠向光電探測器、光電開關、調制器和傳感器方面延伸。

雖然，其他的研究小組已經制造出了可以實現接近全光吸收的設備，但是這些設備依賴于難以生產的納米結構和昂貴的特殊材料。澳大利亞的研究小組堅信：他們的方法更簡單，且能夠廣泛用于光吸收材料。

在一次新聞發布會上，研究小組的領導者Martijn de Sterke說道：“通過在薄膜上蝕刻凹槽，光線變為橫向，并且幾乎所有光都被吸收，這種吸收發生的范圍很小，光的吸收層厚度比人類頭發厚度的1/2000還要小。”?此光柵以130nm厚的銀反射鏡作為基底。245nm厚的二氧化硅層作為墊片覆蓋其上。在此基礎上，通過熱蒸發沉積一層41nm厚的非晶態硫化銻層。之后，采用電子光刻技術以等離子氣體在有機玻璃抗蝕劑上進行蝕刻來制造光柵。

此方法實現低成本生產的關鍵在于，可以用自然發生的弱吸收，經過光柵，實現全光吸收。相關的研究表明，采用弱吸收半導體制備的超薄完美吸收器可用于光電應用領域，諸如光電探測器等。半導體的使用使得產生光電流和測量光電阻率成為可能。”高質量紅外探測器需要花費大約100000美元，并且其使用的一些材料需要低溫冷卻，而這種簡單廉價的方法為光電探測帶來了福音。

在一次新聞發布會上，研究的合作者Bj?rn Sturmberg說道：“從國防領域與自動農業機器人到醫療工具和消費電子產品等，很多應用都能獲益于超薄薄膜的全光吸收。”

原文鏈接：Infrared Technology on the Cheap With Nanostructured Gratings

本文由編輯部曾慶輝提供素材，侯倩編譯，李銳審核。