KR101969313B1 - 플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체 및 그 제조방법 - Google Patents

플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체 및 그 제조방법 Download PDF

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이다솔
이동우
정헌영
노준석
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포항공과대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체는 가장 하부에 제공되는 기판; 및 상기 기판의 상측에 제공되는 금속층을 포함하고, 상기 기판은 일정한 주기로 제공되는 플라즈몬 격자를 포함하는 플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체가 제공될 수 있다.

Description

플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체 및 그 제조방법{POLARIZATION SENSITIVE PERFECT ABSORBER WITH PLASMONIC GRATING AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 전자제품은 필수적인 생활수단이 되었다고 볼 수 있다. 그러나, 이러한 전자기기들은 인체에 해로운 전자기파를 발생하므로, 이러한 전자기파를 차단하기 위한 위한 연구들이 활발히 진행되고 있다.
전자기파를 차단하기 위해서는, 전자기파가 반사되지 않도록 유입된 전자기파를 흡수하는 방법을 사용할 수 있으며, 이때, 진동수와 입사각에 관계없이 입사하는 모든 파장을 흡수할 수 있는 이상적인 물체인 완전 흡수체(perfect absorber)가 사용될 수 있다.
특히, 메타물질(Metamaterial)을 이용한 완전 흡수체가 최근 많은 연구자들에 의해서 연구되고 있다. 메타물질이란 자연계에는 존재하지 않는 전기적 요소와 자기적 요소가 모두 포함된 새로운 인공소재로서, 음의 굴절률을 가져서 음굴절을 구현하는 것으로 이해될 수 있다.
일반적으로 알려져 있는 메타물질 흡수체는 유전체의 상부 및 하부에 금속막이 제공되고 상부 금속 막이 패터닝 된 구조로서, 전자기파의 특징에 대응할 수 있도록 다양한 형태 및 종류의 금속 패턴과 유전체층을 사용하며 개발되고 있다. 그러나, 종래의 메타물질 흡수체는 매우 좁은 흡수 대역을 가지는 문제점을 가지고 있다.
비특허문헌 1: Ye, Y. Q., Jin, Y. & He, S. Omnidirectional, polari-zation insensitiveand broadbandthin absorberinthe terahertzregime. JOSAB 27,498-504(2010)
본 발명은 가시광선 파장에서 이용할 수 플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 근적외선 파장에서 이용할 수 있는 플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체는 가장 하부에 제공되는 기판; 및 상기 기판의 상측에 제공되는 금속층을 포함하고, 상기 기판은 일정한 주기로 제공되는 플라즈몬 격자를 포함하는 플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체가 제공될 수 있다.
또한, 상기 플라즈몬 격자는 120nm 내지 400nm의 주기를 가지고, 100nm의 두께를 가질 수 있다.
또한, 상기 금속층의 상측에 유전체층이 제공될 수 있다.
또한, 상기 기판 및 상기 유전체층은 85nm의 두께를 갖는 이산화규소(SiO2)이고, 상기 플라즈몬 격자는 금(Au)이며, 상기 금속층은 8nm의 두께를 갖는 크롬(Cr)일 수 있다.
또한, s-편광(s-polarization)이 입사될 때, 500nm 내지 1400nm의 파장 범위에서 90% 이상의 흡수율을 가질 수 있다.
또한, 민감도(S)는 s-편광과 p-편광 간의 흡수 차이이고, 900nmm 내지 1500nm의 파장 범위와 0°내지 30°사이의 입사각에서 민감도(S)가 50% 이상인 고감도 영역(High sensitivity region)일 수 있다.
또한, 상기 플라즈몬 격자가 120nm 내지 400nm이고, 파장이 1000nm 내지 1500nm일 경우, 민감도(S)가 균일할 수 있다.
또한, 상기 금속층은 주기적인 디스크 구조로 패터닝된 구조일 수 있다.
또한, 상기 금속층은 직경이 160nm이고, 두께가 65nm이며, 주기가 600nm일 수 있다.
또한, 상기 금속층은 금(Au)으로 제공될 수 있다.
또한, 파장이 729nm일 때 흡수율이 98%이고, 파장이 870nm일 때 흡수율이 85%이며, 파장이 990nm일 때 흡수율이 68%일 수 있다.
또한, 민감도(S)는 s-편광과 p-편광 간의 흡수 차이이고, 파장이 870nm일 때, 민감도(S)가 80% 이상이고, 파장이 729nm일 때는 상기 플라즈몬 격자의 주기가 짧을수록 민감도(S)가 높고, 파장이 990nm일 때는 상기 플라즈몬 격자의 주기가 길수록 민감도(S)가 높을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체는 하부에 소정 주기를 갖는 플라즈몬 격자 구조가 증착된 기판; 및 상기 기판의 상측에 제공되는 금속층을 포함하는 플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체가 제공될 수 있다.
또한, 상기 금속층의 상측에 상기 기판과 같은 소재로 제공되는 유전체층이 제공되고, 상기 금속층은 상기 기판 및 상기 유전체층의 두께보다 얇은 두께로 제공될 수 있다.
또한, 상기 금속층은 주기적인 디스크 구조로 상기 기판 상에 증착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체의 제조방법은 가장 하부에 형성되는 기판을 제공하는 단계; 상기 기판에 플라즈몬 격자가 증착되는 단계; 및 상기 기판에 금속층이 증착되는 단계를 포함하는 플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체의 제조방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 금속층에 유전체층이 증착되는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판 및 상기 유전체층은 이산화규소이고, 상기 금속층은 크롬이며, 상기 플라즈몬 격자는 금이고, 상기 유전체층 및 상기 플라즈몬 격자는 전자빔 증착기 또는 리프트 오프 공정을 통해 상기 기판에 증착될 수 있다.
또한, 상기 금속층은 주기적인 디스크 구조로 패터닝될 수 있다.
또한, 상기 금속층은 전자빔 증착기 또는 리프트 오프 공정을 통해 패터닝될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 완전 흡수체에 의하면 가시광선 파장에서 이용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 근적외선 파장에서 이용할 수 있는 장점이 있다.
또한, 편광 상태를 조절하여 흡수율을 조절할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 감응 형 완전 흡수체를 나타내는 도면과 편광 파장에 따른 흡수율 및 편광 파장에 따른 전기장 필드 분포를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 완전 흡수체의 파장과 편광 각도에 따른 흡수율 및 파장과입사각에 따른 흡수 감도를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 파장과 격자 주기에 따른 흡수 감도를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 완전 흡수체를 나타내는 도면과 파장에 따른 반사율을 나타내는 그래프 및 편광에 따른 전기장의 분포를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 파장 및 편광에 따른 흡수율 및 흡수 감도를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 4의 파장 및 격자 주기에 따른 흡수율 및 흡수 감도를 나타내는 도면이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 감응 형 완전 흡수체를 나타내는 도면과 편광 파장에 따른 흡수율 및 편광 파장에 따른 필드 분포를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체(100)는, 하부에 제공되는 기판(110)과, 기판(110)의 상측에 제공되는 금속층(120)과, 금속층(120)의 상측에 제공되는 유전체층(130)을 포함할 수 있다.
기판(110)은 완전 흡수체(100)의 가장 하부에 제공되는 것으로서, 플라즈몬 격자(Plasmonic grating, 111)를 포함할 수 있다. 이때, 기판(110)은 이산화규소(SiO2)로 제공될 수 있고, 85nm의 두께로 제공될 수 있다. 그러나, 기판(110)의 소재 및 두께는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 기판(110)은 석영(Quartz), 산화알루미늄(Al2O3), 유리(glass) 등의 소재로 제공될 수 있으며, 50nm 내지 300nm 등의 웨이퍼(wafer) 두께로 제공될 수 있다.
플라즈몬 격자(111)는 소정의 주기(period)를 갖는 것으로서, 금속 소재로 제공되어 표면에 국부적으로 플라즈몬 현상이 발생하는 격자일 수 있다. 이때, 플라즈몬이란, 금속 내의 자유전자가 집단적으로 진동하는 유사 입자로서, 금속의 표면에 국부적으로 존재하는 것을 의미한다. 구체적으로, 가시광선 파장 내지 근적외선 파장일 경우(600nm 내지 1600nm), 금속 나노 입자에서는 빛의 전기장과 플라즈몬이 짝지어지면서 광흡수가 일어날 수 있다.
플라즈몬 격자(111)는 금(Au)으로 제공될 수 있고, 200nm의 주기를 가질 수 있다. 또한, 100nm의 두께를 가질 수 있으며, 0.5의 충전율(filling factor)를 가질 수 있다. 그러나, 플라즈몬 격자(111)의 구체적인 구조는 이에 한정되지 않으며, 예를 들어, 플라즈몬 격자(111)는 120nm 내지 400nm의 주기를 가질 수 있고, 50nm 내지 150의 두께를 가질 수 있으며, 은(Ag)으로 제공될 수 있다.
또한, 플라즈몬 격자(111)는 기판(110)에 전자빔 증착기를 통해 증착될 수 있다. 그러나, 플라즈몬 격자(111)의 증착 방법은 이에 한정되지 않으며, 예를 들어, 플라즈몬 격자(111)는 리프트 오프 공정을 통해 기판(110) 상에 증착될 수 있다.
기판(110)의 상측에는 금속층(120)이 제공될 수 있다. 금속층(120)은 기판(110) 상에 전자빔 증착기를 통해 증착될 수 있으며, 식
Figure 112017125208044-pat00001
을 만족하는 유전율을 가질 수 있다. 구체적으로,
Figure 112017125208044-pat00002
은 입력 매질의 특성 임피던스로서, 공기일 수 있으며,
Figure 112017125208044-pat00003
은 tan(kzdd)의 함수로서, 이때, kzdd는 층의 위상 이동을 의미할 수 있다. 금속층(120)이 식
Figure 112017125208044-pat00004
을 만족하는 유전율을 가짐에 따라, 플라즈몬 격자(111)를 통해 선택된 편광만 기판(110)으로 반사될 수 있다.
또한, 금속층(120)은 기판(110)에 비해 얇은 두께로 제공될 수 있으며, 구체적으로, 금속층(120)은 8nm의 두께로 제공될 수 있다.
금속층(120)의 상측에는 유전체층(130)이 제공될 수 있다. 이때, 유전체층(130)은 기판(110)과 같은 소재 및 두께로 제공될 수 있다.
완전 흡수체(100)에는 s-편광 및 p-편광이 입사될 수 있다. 이때, 편광(Polarization)이란, 진행방향에 수직한 임의의 평면에서 전기장의 방향이 일정한 빛을 의미하며, s-편광은 90°에 해당되고, p-편광은 0°에 해당될 수 있다.
도 1의 (b)를 참조하면, s-편광이 입사될 때, 400nm 내지 1400mm의 넓은 파장 범위에서 90% 이상의 높은 흡수율을 가질 수 있다. 즉, 완전 흡수체(100)는 400nm 내지 1400nm의 넓은 대역에서 이용될 수 있다.
그러나, p-편광이 입사될 때는, s-편광이 입사될 때에 비해 흡수율이 급격히 감소할 수 있으며, 1200nm 내지 1600nm의 파장 범위에서는 25% 이하의 낮은 흡수율을 가질 수 있다.
또한, 완전 흡수체(100)에 s-편광이 입사되면, 도 1의 (c)와 같이 전기장 필드 분포가 나타날 수 있다. 이때, 전기장 필드에서 색은 빛의 세기(intensity)를 의미할 수 있으며, 화살표는 파워 흐름(power flow)을 의미할 수 있다.
구체적으로, 화살표의 크기가 완전 구조체(100)를 통과하면서 작아지는 것을 도 1의 (c)에서 볼 수 있으며, 이를 통해, 완전 구조체(100)를 통과한 빛이 대부분 흡수되고, 반사되지 않는 것을 알 수 있다. 즉, 완전 흡수체(100)로부터의 반사가 없다는 것을 수 있다.
도 2는 도 1의 완전 흡수체의 파장과 편광 각도에 따른 흡수율 및 파장과입사각에 따른 흡수 감도를 나타내는 도면이다.
도 2의 (a)를 참조하면, s-편광이 입사될 때는 파장 범위에 관계없이 80% 이상의 높은 흡수율을 가지는 것을 알 수 있다. 또한, 700nm 이하의 파장에서는 편광 각도에 관계없이 높은 흡수율을 가지는 것을 알 수 있으나, 700nm 이상의 p-편광에서는 낮은 흡수율을 가지는 것을 알 수 있다. 따라서, s-편광에서 p-편광으로 편광 각도를 회전시킴으로써, 98%를 초과하는 높은 흡수 상태에서 10% 미만의 낮은 흡수 상태로 변화시킬 수 있다.
도 2의 (b)를 참조하면, 편광에 대한 완전 흡수체(100)의 민감도(S)를 알 수 있다. 이때, 민감도(S)는 s-편광과 p-편광 간의 흡수 차이를 의미할 수 있으며, 이에 따라, 민감도(S)가 1이 가까울수록 완전 흡수체(100)가 편광에 더 민감하다는 것을 알 수 있다. 즉, 이상적인 편광 감응형 완전 흡수체(100)는 민감도(S)가 1일 수 있다.
도 2의 (b)를 참조하면, 900nmm 내지 1500nm의 파장 범위와 0°내지 30°사이의 입사각에서 민감도(S)가 50% 이상인 것을 알 수 있다. 즉, 900nmm 내지 1500nm의 파장 범위와 0°내지 30°사이의 입사각을 고감도 영역(High sensitivity region)이라고 할 수 있다.
도 3은 도 1의 파장과 격자 주기에 따른 흡수 감도를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 플라즈몬 격자(120)의 격자 주기와 파장에 따른 민감도(S)를 알 수 있다. 구체적으로, 파장이 1000nm 내지 1500nm일 경우에는, 격자가 변해도 민감도(S)는 변하지 않는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 플라즈몬 격자(111)의 주기가 120nm 내지 400nm 중 어느 하나로 선택되어도 완전 흡수체(100)의 흡수율에 영향이 적은 것을 알 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 완전 흡수체에 대하여 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한다. 다만, 다른 실시예에에는 일 실시예와 비교하여 금속층(120')이 주기적인 디스크 구조로 제공되는 점에서 차이가 있으므로, 차이점을 위주로 설명하며 동일한 부분에 대하여는 상기의 실시예의 설명과 도면 부호를 원용한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 완전 흡수체를 나타내는 도면과 파장에 따른 반사율을 나타내는 그래프 및 편광에 따른 전기장의 분포를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 완전 흡수체(100')는 가장 하부에 제공되는 기판(110')과, 기판(110')의 상측에 제공되는 금속층(120')을 포함할 수 있다.
기판(110')은 절연체로 제공되는 것으로서, 200nm의 두께를 가질 수 있다. 이때, 기판(110')은 이산화티탄(TiO2)으로 제공될 수 있다.
기판(110')은 플라즈몬 격자(111')를 포함할 수 있다. 플라즈몬 격자(111')는 금(Au)으로 제공될 수 있고, 20nm의 주기를 가질 수 있다. 또한, 100nm의 두께를 가질 있다. 그러나, 플라즈몬 격자(111')의 구체적인 구조는 이에 한정되지 않으며, 예를 들어, 플라즈몬 격자(111')는 20nm 내지 200nm의 주기를 가질 수 있고, 50nm 내지 150의 두께를 가질 수 있으며, 은(Ag)으로 제공될 수 있다.
또한, 플라즈몬 격자(111')는 기판(110)에 전자빔 증착기를 통해 증착될 수 있다. 그러나, 플라즈몬 격자(111')의 증착 방법은 이에 한정되지 않으며, 예를 들어, 플라즈몬 격자(111')는 리프트 오프 공정을 통해 기판(110') 상에 증착될 수 있다.
기판(110')의 상측에는 금속층(120')이 제공될 수 있다. 금속층(120')은 주기적인 디스크 구조로 패터닝되어 제공될 수 있으며, 이때, 금속층(120')의 직경은 160nm일 수 있고, 두께는 65nm일 수 있으며, 600nm의 주기를 가질 수 있다. 여기서, 디스크 구조의 주기는 각 디스크의 중심 사이의 거리로 이해될 수 있다.
이때, 금속층(120')은 기판(110')에 전자빔 증착기를 통해 증착될 수 있으며, 기판(110') 상에 플라즈몬 격자(111')가 증착된 후에 증착될 수 있다.
도 4의 (b)를 참조하면, 완전 흡수체(100')의 흡수율은 700nm 내지 1500nm의 파장 범위에서 3개의 정점(peak)을 가질 수 있다. 구체적으로, 흡수율이 98%인 첫 번째 정점(peak 1)은 파장이 729nm일 수 있고, 흡수율이 85%인 두 번째 정점(peak 2)은 파장이 870nm일 수 있으며, 흡수율이 68%인 세 번째 정점(peak 3)은 파장이 990nm일 수 있다. 이때, 3개의 정점은 모두 s-편광이 입사될 때 제공될 수 있다.
p-편광이 입사될 때는, s-편광이 입사될 때보다 3개의 정점이 모두 감소되는 것을 알 수 있다. 구체적으로, 첫 번째 정점은 흡수율이 26%로 감소될 수 있고, 두 번째 정점은 흡수율이 5%로 감소될 수 있으며, 세 번째 정점은 흡수율이 35%로 감소될 수 있다. 이때, 두 번째 정점 및 세 번째 정점에서는, 도 4의 (c)와 같은 전기장 필드 분포가 나타날 수 있다.
도 5는 도 4의 파장 및 편광에 따른 흡수율 및 흡수 감도를 나타내는 도면이다.
완전 흡수체(100')는 편광 상태를 변경함으로써 흡수율을 제어할 수 있다. 구체적으로, 흡수율의 3개의 정점은 편광 상태에 따라서 다른 흡수율을 가질 수 있다(도 5의(a) 참조).
또한, 완전 흡수체(100')은 입사 각도에 따라 민감도가 다를 수 있다. 구체적으로, 수직 입사각일 때 첫 번째 정점의 민감도가 0.82로 가장 높을 수 있고, 두 번째 정점의 민감도는 첫 번째 정점의 민감도와 유사할 수 있으며, 세 번째 민감도는 0.33으로 첫 번째 및 두 번째 정점의 민감도에 비해 현저히 낮을 수 있다(도 5의 (b) 참조).
도 6은 도 4의 파장 및 격자 주기에 따른 흡수율 및 흡수 감도를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 완전 흡수체(100')는 s-편광이 입사될 때, 플라즈몬 격자(111')에 따라 다른 흡수율 및 민감도를 가질 수 있다. 구체적으로, 첫 번째 및 두번째 정점일 경우, 플라즈몬 격자(111')의 주기에 관계없이 90% 이상의 높은 흡수율을 가질 수 있다(도 6의 (a) 참조). 이때, 플라즈몬 격자(111')의 주기는 20nm 내지 200nm일 수 있다.
그러나, 세 번째 정점일 경우에는 플라즈몬 격자(111')의 주기가 160nm 보다 클 경우에만 80% 이상의 높은 흡수율을 가질 수 있다.
또한, 두 번째 정점일 경우에는, 80% 이상의 높은 민감도를 가질 수 있다(도 6의 (b) 참조). 그러나, 첫 번째 정점일 경우에는 플라즈몬 격자(111')의 주기가 짧을수록 민감도가 높을 수 있고, 두 번째 정점일 경우에는 플라즈몬 격자(111')의 주기가 길수록 민감도가 높을 수 있다. 따라서, 파장을 조절하여 완전 흡수체(100')의 민감도를 조절할 수 있다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체 및 그 제조방법을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합, 치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
100, 100': 완전 흡수체
110, 110': 기판 120, 120': 금속층
130: 유전체층

Claims (20)

  1. 가장 하부에 제공되는 기판; 및
    상기 기판의 상측에 제공되는 금속층을 포함하고,
    상기 기판은 일정한 주기로 제공되는 플라즈몬 격자를 포함하며,
    민감도(S)는 s-편광과 p-편광 간의 흡수 차이이고,
    900nmm 내지 1500nm의 파장 범위와 0°내지 30°사이의 입사각에서 민감도(S)가 50% 이상인 고감도 영역(High sensitivity region)인
    플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 플라즈몬 격자는 120nm 내지 400nm의 주기를 가지고, 100nm의 두께를 갖는
    플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 금속층의 상측에 유전체층이 제공되는
    플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 기판 및 상기 유전체층은 85nm의 두께를 갖는 이산화규소(SiO2)이고,상기 플라즈몬 격자는 금(Au)이며, 상기 금속층은 8nm의 두께를 갖는 크롬(Cr)인
    플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체.
  5. 제1 항에 있어서,
    s-편광(s-polarization)이 입사될 때, 500nm 내지 1400nm의 파장 범위에서 90% 이상의 흡수율을 갖는
    플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체.
  6. 삭제
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 플라즈몬 격자가 120nm 내지 400nm이고, 파장이 1000nm 내지 1500nm일 경우, 민감도(S)가 균일한 플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 금속층은 주기적인 디스크 구조로 패터닝된 구조인
    플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 금속층은 직경이 160nm이고, 두께가 65nm이며, 주기가 600nm인
    플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 금속층은 금(Au)으로 제공되는
    플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체.
  11. 가장 하부에 제공되는 기판; 및
    상기 기판의 상측에 제공되는 금속층을 포함하고,
    상기 기판은 일정한 주기로 제공되는 플라즈몬 격자를 포함하며,
    상기 금속층은 주기적인 디스크 구조로 패터닝된 구조이고,
    파장이 729nm일 때 흡수율이 98%이고, 파장이 870nm일 때 흡수율이 85%이며, 파장이 990nm일 때 흡수율이 68%인
    플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체.
  12. 제11 항에 있어서,
    민감도(S)는 s-편광과 p-편광 간의 흡수 차이이고,
    파장이 870nm일 때, 민감도(S)가 80% 이상이고, 파장이 729nm일 때는 상기 플라즈몬 격자의 주기가 짧을수록 민감도(S)가 높고, 파장이 990nm일 때는 상기 플라즈몬 격자의 주기가 길수록 민감도(S)가 높은
    플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체.
  13. 하부에 소정 주기를 갖는 플라즈몬 격자 구조가 증착된 기판; 및
    상기 기판의 상측에 제공되는 금속층을 포함하고,
    민감도(S)는 s-편광과 p-편광 간의 흡수 차이이고,
    900nmm 내지 1500nm의 파장 범위와 0°내지 30°사이의 입사각에서 민감도(S)가 50% 이상인 고감도 영역(High sensitivity region)인
    플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 금속층의 상측에 상기 기판과 같은 소재로 제공되는 유전체층이 제공되고,
    상기 금속층은 상기 기판 및 상기 유전체층의 두께보다 얇은 두께로 제공되는
    플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 금속층은 주기적인 디스크 구조로 상기 기판 상에 증착되는
    플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체.
  16. 가장 하부에 형성되는 기판을 제공하는 단계;
    상기 기판에 플라즈몬 격자가 증착되는 단계; 및
    상기 기판에 금속층이 증착되는 단계를 포함하되,
    민감도(S)는 s-편광과 p-편광 간의 흡수 차이이고,
    900nmm 내지 1500nm의 파장 범위와 0°내지 30°사이의 입사각에서 민감도(S)가 50% 이상인 고감도 영역(High sensitivity region)인
    플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체의 제조방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 금속층에 유전체층이 증착되는 단계를 더 포함하는
    플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체의 제조방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 기판 및 상기 유전체층은 이산화규소이고, 상기 금속층은 크롬이며, 상기 플라즈몬 격자는 금이고,
    상기 유전체층 및 상기 플라즈몬 격자는 전자빔 증착기 또는 리프트 오프 공정을 통해 상기 기판에 증착되는
    플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체의 제조방법.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 금속층은 주기적인 디스크 구조로 패터닝되는
    플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체의 제조방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 금속층은 전자빔 증착기 또는 리프트 오프 공정을 통해 패터닝되는
    플라즈몬 격자를 포함하는 편광 감응형 완전 흡수체의 제조방법.


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