本发明涉及相变材料以及光学器件，具体涉及一种基于银锡硒、银锡碲相变材料的超表面光吸收器件。
背景技术：
1、超表面是指在平面内将微观结构单元按一定规律排布的二维阵列结构。可以通过对结构单元的合理设计实现各项功能，如光成像、光切换、光吸收等。超表面完美吸收器是光学领域的研究方向之一，在光电探测、热成像、纳米显示等领域存在广泛应用。
2、超表面器件除了与器件的几何构型相关，还与超表面结构中的材料以及彼此之间的耦合效果相关。现有超表面器件的常用材料主要包括透明导电氧化物、二维材料、相变材料、液晶和半导体等。
3、相变材料由于非晶相与晶体相之间显著的光学差异广泛应用于超表面器件中，通过外部激励等手段实现晶体相与非晶相之间的可逆相变，使超表面器件具有可调谐性。常见相变材料的非晶相与晶体相都呈现半导体性，基于这类相变材料的超表面光吸收器件需要制备顶部金属层，器件顶部的金属层与反射层金属形成金属共振腔，以实现各种光学功能。但顶部金属层与相变层之间会存在结合力差等问题，影响器件的性能与使用寿命。
技术实现思路
1、为了克服以上现有技术存在的缺陷，本发明提出一种基于银锡硒、银锡碲相变材料的超表面光吸收器件，银锡硒、银锡碲的晶体相为金属性，通过银锡硒、银锡碲构成的器件可通过外部激励实现结晶化，直接产生金属共振，无需制备顶部金属层，避免了顶部金属层与相变层之间结合力差等问题。该器件还可以通过控制相变层厚度实现不同波长的光信号的调控。
2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
3、一种基于银锡硒、银锡碲相变材料的超表面光吸收器件，包括器件单元，所述器件单元自下而上依次是衬底、反射层、介质层、相变层以及保护层；采用不同相变层厚度的不同器件单元周期性排列组合构成整体器件结构；
4、所述相变层为银锡硒或银锡碲，银锡硒化学式为agxsnysez，银锡硒化学式为agxsnytez，其中0<x<2,0<y<2,1<z<3。
5、银锡硒的晶体为立方相结构，其中铟原子与锡原子共同占据阳离子格点，硒原子占据阴离子格点；银锡碲的晶体为立方相结构，其中铟原子与锡原子共同占据阳离子格点，碲原子占据阴离子格点。
6、所述银锡硒或银锡碲的非晶相为半导体性，晶体相为金属性，能够通过外部激励使非晶相的局部区域发生结晶化，与反射层金属形成金属共振腔。
7、所述相变层非晶相区域的厚度d范围为10-300nm；所述相变层晶体相区域为柱形区域，嵌入到非晶相区域范围内，深度范围为10-300nm，宽度w范围为200nm-2μm。
8、所述衬底为sio2、si材料任意一种，所述反射层为au、pt、ag、al材料中的任意一种，所述介质层为sio2、ito材料中的其中任意一种，所述保护层为sio2、ito材料中的任意一种。
9、所述器件单元结构长2-4μm，所述反射层的厚度为50-200nm；所述介质层的厚度范围为100-300nm；所述相变层的厚度范围为10-300nm；所述晶体相区域宽度范围为200nm-2μm；所述保护层厚度范围为5-30nm。
10、所述器件单元包含具有不同相变层厚度的区域，器件的反射光谱随相变层厚度的增加发生红移，拓宽了吸收频谱区间。
11、所述反射层用于提供背面反射；所述介质层用于调控器件的反射率；所述相变层的非晶相区域与晶体相区域，用于器件反射率的调节；所述保护层位于相变层之上，防止相变层氧化或表面损伤。
12、所述反射层2、介质层3、相变层4和保护层5是一次堆叠的，其制备方式包含但不限于磁控溅射法、化学气相沉积法、原子层沉积法或电子束蒸镀法。
13、所述器件对光信号具有强吸收能力，应用于红外隐身、太阳能电池、热辐射；
14、材料在吸收光的过程中伴随着热量的释放，形成光热转化，应用于红外探测、热成像。
15、本发明的有益效果：
16、本发明提出用于超表面光吸收器件的银锡硒、银锡碲相变材料，其非晶相呈现出半导体性，晶体相呈现出金属性。
17、本发明提出的一种无顶部金属层的超表面光吸收器件，基于所述银锡硒、银锡碲相变材料的光学性质，无需制备顶部金属层，只需通过外部激励使相变层非晶相区域结晶，就可直接实现金属共振。
18、本发明提出的基于银锡硒、银锡碲相变材料的超表面光吸收器件结构单元，可通过改变相变层厚度来调谐吸收频谱区间，具有高吸收、频谱移动范围宽的特点。
1.一种基于银锡硒、银锡碲相变材料的超表面光吸收器件，其特征在于，包括器件单元，所述器件单元自下而上依次是衬底(1)、反射层(2)、介质层(3)、相变层(4)以及保护层(5)；采用不同相变层(4)厚度的不同器件单元周期性排列组合构成整体器件结构；
2.根据权利要求1所述的一种基于银锡硒、银锡碲相变材料的超表面光吸收器件，其特征在于，所述银锡硒或银锡碲的非晶相为半导体性，晶体相为金属性，能够通过外部激励使非晶相的局部区域发生结晶化，与反射层(2)金属形成金属共振腔。
3.根据权利要求2所述的一种基于银锡硒、银锡碲相变材料的超表面光吸收器件，其特征在于，所述器件单元结构长2-4μm，所述反射层(2)的厚度为50-200nm；所述介质层(3)的厚度范围为100-300nm；所述相变层(4)的厚度范围为10-300nm；所述晶体相区域宽度范围为200nm-2μm；所述保护层(5)厚度范围为5-30nm。
4.根据权利要求1所述的一种基于银锡硒、银锡碲相变材料的超表面光吸收器件，其特征在于，所述相变层(4)非晶相区域的厚度d范围为10-300nm；所述相变层(4)晶体相区域为柱形区域，嵌入到非晶相区域范围内，深度范围为10-300nm，宽度w范围为200nm-2μm。
5.根据权利要求1所述的一种基于银锡硒、银锡碲相变材料的超表面光吸收器件，其特征在于，所述衬底(1)为sio2、si材料任意一种，所述反射层(2)为au、pt、ag、al材料中的任意一种，所述介质层(3)为sio2、ito材料中的其中任意一种，所述保护层(5)为sio2、ito材料中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种基于银锡硒、银锡碲相变材料的超表面光吸收器件，其特征在于，所述器件单元包含具有不同相变层(4)厚度的区域，器件的反射光谱随相变层(4)厚度的增加发生红移，拓宽了吸收频谱区间。
7.根据权利要求1所述的一种基于银锡硒、银锡碲相变材料的超表面光吸收器件，其特征在于，所述反射层(2)用于提供背面反射；所述介质层(3)用于调控器件的反射率；所述相变层(4)的非晶相区域与晶体相区域，用于器件反射率的调节；所述保护层(5)位于相变层(4)之上，防止相变层(4)氧化或表面损伤。
8.根据权利要求1所述的一种基于银锡硒、银锡碲相变材料的超表面光吸收器件，其特征在于，所述反射层(2)、介质层(3)、相变层(4)和保护层(5)是一次堆叠的，其制备方式包含但不限于磁控溅射法、化学气相沉积法、原子层沉积法或电子束蒸镀法。
9.根据权利要求1所述的一种基于银锡硒、银锡碲相变材料的超表面光吸收器件，其特征在于，所述器件对光信号具有强吸收能力，应用于红外隐身、太阳能电池、热辐射；
