基于Maxwell-Garnett理论的金属陶瓷薄膜光电特性设计方法

摘要

本发明公开一种基于Maxwell-Garnett理论的金属陶瓷薄膜光电特性设计方法，先选择介质材料和掺杂金属材料的折射率及消散系数，计算出介质材料和掺杂金属材料的介电常数，再计算出金属陶瓷薄膜的介电常数、折射率及消散系数，然后计算出金属陶瓷薄膜的透射率和吸收系数，最后将所需金属陶瓷薄膜透射率的透射率或吸收系数设计值与计算所得的透射率或吸收系数进行比较，如果结果不一致，则修改金属掺杂量的值重复计算，结果一致为止的金属掺杂量为所求最终的掺杂量；本发明具有准确、科学、效率高的特点，能够全面地揭示金属陶瓷薄膜材料光电特性随掺杂金属、掺杂量及入射光波长等参数的变化规律。

主权项

1.一种基于Maxwell-Garnett理论的金属陶瓷薄膜光电特性设计方法，其特征是依次包括如下步骤：（1）选择折射率、消散系数的介质材料以及选择折射率、消散系数的掺杂金属材料，计算出介质材料的介电常数和掺杂金属材料的介电常数i为虚数单位；（2）根据公式计算出金属陶瓷薄膜的介电常数，为金属掺杂量，初始掺杂量为0；（3）根据公式、计算出金属陶瓷薄膜的折射率及消散系数，是介电常数的实部，是介电常数的虚部；（4）根据公式和计算出金属陶瓷薄膜的透射率和吸收系数，空气折射率，为入射光的波长；（5）将所需金属陶瓷薄膜透射率的透射率或吸收系数设计值与所述透射率或吸收系数进行比较，如果结果不一致，则修改步骤（2）中的金属掺杂量的值，然后重复执行步骤（3）和步骤（4），直至结果一致为止的金属掺杂量为所求最终的掺杂量。