超吸收型薄膜半导体亚波面结构的拓扑优化

我们展示了一种用于优化由任意非散射介质制成的宽带吸收亚波面结构的计算逆设计方法。其评价指标为周期性阵列中单个单元内时间平均瞬时功率耗散。其时域表述允许捕捉任意非散射介质在任意所需光谱范围内的响应。采用时域准则方法于拓扑优化框架中，可实现对复杂亚波面结构的设计，实现前所未有的宽带吸收。我们将该方法应用于硅-On-绝缘体配置，并探讨了结构参数和（时域内在所特性）激励参数对可见紫外范围内性能的影响。由于所采用的材料模型能够表示任何线性材料，该方法也可应用于其他全介质、金属或混合配置。