研究目的
设计和制造结合米氏共振与法布里-珀罗共振的硅超表面，以实现可见光波段的宽带减反射，旨在降低太阳能电池和传感器等应用中的反射损耗。
研究成果
该研究成功展示了一种多谐振超表面方法以实现宽带减反射，在可见光光谱范围内实现了低反射率（AM1.5平均3.9-4.1%）。通过CMT建模并实验验证的米氏共振与法布里-珀罗共振组合，提供了一种适用于多种材料和频率范围的通用设计策略，有望提升光电器件性能。
研究不足
该研究仅限于可见光波段的硅超表面；诸如侧壁倾斜等制造缺陷会影响光学响应，且若不进行进一步调整，该设计可能无法完全适配所有材料或波长。要实现大面积应用的可扩展性，还需额外的制造技术。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用耦合模理论（CMT）和时域有限差分（FDTD）模拟来建模硅超表面中米氏共振与法布里-珀罗共振的相互作用。设计通过优化纳米结构尺寸以实现宽带减反射效果。
2：样本选择与数据来源：
使用硅基底，纳米结构通过电子束光刻制备。光学表征采用共聚焦显微镜和光谱仪进行。
3：实验设备与材料清单：
硅基底、氢倍半硅氧烷（HSQ）光刻胶、电子束光刻系统（JEOL JBX 6300）、反应离子刻蚀设备、原子力显微镜（AFM）、聚焦离子束（FIB）系统、共聚焦显微镜（尼康C1Si）、光谱仪（普林斯顿仪器SpectraPro 2300i）、CCD探测器（PIXIS）、镀银反射镜（Thorlabs PF10-03-P01）。
4：0）、反应离子刻蚀设备、原子力显微镜（AFM）、聚焦离子束（FIB）系统、共聚焦显微镜（尼康C1Si）、光谱仪（普林斯顿仪器SpectraPro 2300i）、CCD探测器（PIXIS）、镀银反射镜（Thorlabs PF10-03-P01）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：制备过程包括旋涂HSQ光刻胶、电子束曝光、四甲基氢氧化铵（TMAH）显影、六氟化碳（C2F6）与氯气/溴化氢（Cl2/HBr）反应离子刻蚀，以及氢氟酸（HF）去胶。光学测量在正入射条件下进行，通过偏振控制并使用参考反射镜校准。
5：数据分析方法：
利用FDTD模拟（Lumerical FDTD）和CMT拟合分析反射光谱，以解析共振行为并优化设计。
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Electron-beam lithography system
JEOL JBX 6300
JEOL
Used for patterning nanostructures on silicon substrates via electron-beam exposure.
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Silver-coated mirror
Thorlabs PF10-03-P01
Thorlabs
Used as a reference for reflectance measurements.
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FDTD simulation software
Lumerical FDTD
Lumerical Inc.
Used for simulating optical properties and resonances in the metasurfaces.
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Confocal microscope
Nikon C1Si
Nikon
Used for optical characterization and reflectance measurements of the metasurfaces.
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Spectrometer
Princeton Instruments SpectraPro 2300i
Princeton Instruments
Used to analyze the spectral reflectance of the samples.
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CCD detector
PIXIS
Princeton Instruments
Used for detecting light in the spectrometer setup.
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Atomic-force microscope
Used for measuring the height and profile of nanostructures.
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Focused-ion-beam system
Used for cross-sectional imaging of nanostructures.
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Reactive-ion etching equipment
Used for etching silicon to form nanostructures.
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