超表面又稱電磁超構(gòu)表面、超構(gòu)表面，是一種由二維周期性亞波長結(jié)構(gòu)陣列組成的人工層狀材料。通過設(shè)計(jì)合適的亞波長結(jié)構(gòu)，超表面可實(shí)現(xiàn)對電磁波振幅、偏振態(tài)、相位、極化方式、傳播模式等特性進(jìn)行靈活調(diào)控。基于此，超表面在平面透鏡、全息光學(xué)、自動(dòng)駕駛、遙感、超高分辨率成像、光束產(chǎn)生、偏振器件等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。
根據(jù)調(diào)控波種類不同，超表面可分為機(jī)械超表面、光學(xué)超表面、聲學(xué)超表面等；根據(jù)參數(shù)性質(zhì)不同，超表面分為固定參數(shù)超表面和動(dòng)態(tài)可調(diào)超表面兩大類；根據(jù)面內(nèi)結(jié)構(gòu)形式不同，超表面又分為均勻膜層、橫向亞波長微細(xì)結(jié)構(gòu)兩種；根據(jù)技術(shù)形式不同，超表面分為主動(dòng)式超表面技術(shù)、被動(dòng)式超表面技術(shù)。
智能超表面（RIS）屬于動(dòng)態(tài)可調(diào)超表面，其被認(rèn)為是6G關(guān)鍵使能技術(shù)。智能超表面具有低能耗、低成本、易部署、可編程等優(yōu)勢，在大規(guī)模D2D通信、6G無線通信、無線覆蓋補(bǔ)盲、無線系統(tǒng)容量增強(qiáng)等場景具有廣闊應(yīng)用前景。目前智能超表面市場仍處于研究階段，在工程應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)部署等方面存在諸多技術(shù)挑戰(zhàn)。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2024-2029年超表面（超構(gòu)表面）行業(yè)市場深度調(diào)研及投資前景預(yù)測分析報(bào)告》顯示，光學(xué)超表面是最常見的超表面類型，具有高度靈活的光響應(yīng)和光場控制能力，可用于制備超透鏡。超透鏡是具有透鏡功能的超表面，相比于傳統(tǒng)透鏡，超透鏡具有輕薄、高效、大批量生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)。近年來，包括臺(tái)積電、蘋果、佳能、三星、MetalenZ、Lumotive、Alpha Cen、山河光電、納境科技等企業(yè)都在開展超透鏡技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化研究。
超表面是超材料的細(xì)分，相比于三維超材料，超表面具有易制造、物理尺寸小、損耗低等優(yōu)勢。近年來，隨著技術(shù)突破，部分超表面產(chǎn)品逐漸進(jìn)入量產(chǎn)階段，如超表面光操控芯片、超透鏡等，超表面產(chǎn)品市場空間隨之?dāng)U大，預(yù)計(jì)2028年，全球超表面產(chǎn)品市場規(guī)模將達(dá)到90億美元。
新思界
行業(yè)分析人士表示，超表面可由介電材料、等離子體材料、半導(dǎo)體材料、相變材料等制成，制造技術(shù)涉及到電子束光刻、納米壓印、聚焦離子束光刻等。超表面應(yīng)用前景廣闊，近年來，隨著技術(shù)突破、市場布局企業(yè)增加，超表面產(chǎn)品正走向落地應(yīng)用，商業(yè)化進(jìn)程不斷加快，未來5-10年市場將迎來爆發(fā)增長階段。
