[发明专利]一种基于Ge2Sb2Te5相变材料的可重构显示装置及方法

权利要求书

1.一种基于Ge2Sb2Te5相变材料的可重构显示装置，其特征在于：由周期性像素单元（1）组成，每个像素单元包括：纳米铝盘阵列（2）、上层二氧化硅薄膜（3）、GST层（4）、下层二氧化硅薄膜（5）、铝衬底（6）、外部控制电极系统（7）；所述的纳米铝盘阵列（2）、上层二氧化硅薄膜（3）、GST层（4）、下层二氧化硅薄膜（5）、铝衬底（6）从上至下依次分布，所述外部控制电极系统（7）可对上层二氧化硅薄膜（3）和下层二氧化硅薄膜（5）的电极输入电信号，用于GST层（4）的加温，从而实现GST材料由非晶态向晶态的转化。

2.根据权利要求1所述的一种基于Ge2Sb2Te5相变材料的可重构显示装置，其特征在于：所述像素单元（1）的周期为9微米；所述纳米铝盘阵列（2）的半径在50-100纳米范围内，周期在250-400纳米范围内，厚度为60纳米；所述上层二氧化硅薄膜（3）的厚度为50纳米；所述GST层（4）的厚度为10纳米；所述下层二氧化硅薄膜（5）的厚度为140纳米；所述铝衬底（6）厚度为150纳米。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于Ge2Sb2Te5相变材料的可重构显示装置的可重构显示方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、将所要显示的图像拆分为一系列不同颜色的像素点，并依此确定单个像素单元中纳米铝盘阵列（2）的半径和周期，单个像素单元周期为9微米，根据纳米盘周期调整单个像素点容纳的纳米盘数量，制备器件并在上层二氧化硅薄膜（3）和下层二氧化硅薄膜（5）上制备电极；

步骤二、将自然光从纳米铝盘阵列（2）一侧照射本装置，即可肉眼从反射光中观察到彩色图像；

步骤三、通过外接逻辑电路确定每个像素单元（7）中加载电信号的强度和时间，在特定时长电场的作用下，GST层（4）会升温并处于非晶态与晶态之间的某个特定稳定状态，造成GST层（4）状态的变化并影响单个像素单元的共振状态，从而使结构显示出的色彩颜色发生改变；

步骤四、利用外部控制电极系统（7）将GST层（4）加热至熔点，并利用液氮使其快速冷却至室温，GST层（4）将回复为非晶态；

步骤五、调整加载的电信号，重复步骤三和步骤四，即实现色彩的高速可重构显示。