人造电磁超材料因其具有自然界普通材料无法实现的电磁响应能力,由其构成的吸收器在军事、医药、成像等领域有着很高的应用价值,引起了人们的广泛关注。超材料吸收器的奇异特性是从人工设计的结构中获得,而不是直接从其构成材料中实现。目前大多数由金属-电介质-金属的三维结构组成的超材料吸收器,通过在上层金属上设计不同的结构获得单带或多带的吸收性能,具有窄带宽,高品质因数的特点。但金属本身易氧化、易腐蚀、具有高损耗的特点限制了其应用。全介质超表面吸收器作为一个新的研究热点,具有更为简单的二维结构,更稳定的性能、更小的欧姆损耗等特点。本文采用全介质硅材料设计了三种不同结构的超表面吸收器,分别实现了在太赫兹频段内的单带、双带和宽带吸收。三种吸收器均由N-型高掺杂硅通过光刻和干法刻蚀工艺来实现太赫兹频段的完美吸收。实验和模拟结果显示单带、双带和宽带的吸收均可达到99%以上。吸收器的完美吸收机制通过表面等离子体理论进行解释,进一步研究了几何参数对吸收器的调制作用。结果显示,随着吸收器几何参数的改变,吸收器的共振位置以及幅度均发生显著的变化。同时根据吸收器对外界环境较敏感的特性,研究了光照条件下吸收器的吸收谱变化,结果表明,随着泵浦光的功率增加,吸收器分别呈现出幅度和共振频率位置的规律性变化。泵浦光的功率越高,吸收器的吸收幅度越低,共振频率随之发生红移。为证明全介质吸收器在传感中的应用价值,在吸收器上沉积两种不同浓度的毒死蜱(chlorpyrifos)和除草剂(2,4-Dichlorophenoxyacetic acid)农药,根据测试得到的太赫兹吸收谱的幅度和频率位置信息研究其浓度的变化规律。所得结果表明,当吸收器吸收带宽越窄,其对应的Q值越高,吸收器对于农药浓度变化的检测越灵敏。证实了本文提出的全介质超表面吸收器在生化检测等方面具有重要应用价值。