王智明

幾何相位超穎表面可以通過增加結構的深寬比來實現高效率。然而，高深寬比的結構不利於製造。在本論文中，我們提出了一種解決方案，通過在GaN和Nb2O5 Nano-fin結構中添加高折射率材料層(a-Si)來降低深寬比要求。我們數值研究了三層Nano-fin結構的光學特性和提高總偏振轉換率(OPCE)。與GaN Nanofin結構相比，三層Nano-fin結構(a-Si=30nm)的深寬比要求從6下降到4 (下降33%)。在Nb2O5的情況下，深寬比(a-Si=35nm)要求從6下降到4(下降33%)。由於a-Si在633nm處有損耗，當共振節點位於a-Si層時，觀察到高穿透率。然而，具有高折射率的a-Si提供了好的相位調制能力。因此，當共振波腹位於a-Si層時，觀察到高偏振轉換率(PCE)。考慮到Nanofin結構製造的挑戰，我們專注於研究深寬比等於5的Nanofin結構來使OPCE增強。在此條件下，a-Si層的最佳位置是在基板上方300nm處。GaN三層Nanofin的OPCE比GaN Nanofin高7.3%。另一方面，Nb2O5三層Nanofin的OPCE增強為62.5%。三層Nanofin結構不僅可以降低深寬比的要求，還可以提高效率。