半导体的近红外吸收（Near‐Infrared Absorbing）可有助于实现高效的光电器件，如传感器、光电探测器和热光伏系统，引起了科研和工程界越来越多的关注。其中，光学薄层中的强吸收能够减少光-电载流子的响应时间、提高载流子的提取效率，有利于实现高速、高灵敏度的近红外光探测器件。然而，有理论预言：单一的超薄半导体薄膜的吸收效率不会超过50％。最近，来自浙江大学的李强教授和仇旻教授课题组从理论和实验上提出了适用于近红外波段（800-1600 nm）的锗基全介质超表面吸收体（all‐dielectric germanium metasurface absorber）。在这是一种亚波长的（仅为0.13波长）超薄纳米结构，但却可以在特定波长实现接近100%的理论吸收效率。研究人员指出，这种超吸收现象主要是基于每个背向基元内同时激发的电偶极子之间的相消干涉，同时还伴随着散射场与入射光场之间的相消干涉。这种超材料的光学吸收响应是偏振无关、对入射角度不敏感，在入射角为28°时的吸收率超过了80％。这种超薄的、灵活的设计有助于研制下一代光电器件，为实现高速光子探测和高效率的能量采集铺平了道路。相关研究发表在近期的《Laser & Photonics Reviews》上。

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来源：两江科技评论