다방향 격자 구조 기반 광대역 흡수체

광대역 흡수체는 빛을 열로 효율적으로 변환하는 능력으로 인해 전 세계적으로 큰 관심을 받고 있습니다. 그러나 대부분의 흡수체는 가시광선 스펙트럼에서만 강한 흡수율을 보이며, 근적외선 영역에서는 성능이 급격히 저하되는 한계가 있습니다. 본 연구는 뽕잎의 미세 평행 격자 구조에 금(Au) 박막을 스퍼터링하여 대면적 광대역 흡수체를 개발했습니다. 뽕잎의 격자 구조는 서로 다른 축을 가진 여러 격자 도메인으로 구성되어 기존에 보고된 격자 구조와 차별화됩니다. 10~20nm 두께의 금 코팅된 뽕잎은 300~700nm 파장 범위에서 입사광의 90% 이상을 흡수했으며, 2500nm까지의 파장 범위에서도 75%의 높은 흡수 효율을 유지했습니다. 유한차분 시간영역(FDTD)법을 이용한 수치 시뮬레이션 결과, 뽕잎에서 발견되는 것과 같은 자연 발생적인 이방성 다방향 격자 구조가 기존의 동축 격자 구조보다 더 높은 빛 흡수율을 나타냄을 확인했습니다. 이러한 발견은 뽕잎에서 영감을 받은 인공 이방성 격자 구조를 개발하여 광대역 흡수 기판과 같은 미래 응용 분야에 활용될 가능성을 제시합니다.