传统的电磁吸波器件具有体积大、集成难度高以及吸收率低等缺点,因此受到了很多限制。而超材料吸收器具有结构尺寸小、制备工艺简单、集成度高等优点,逐渐成为了吸收器发展的热门方向。通过设计合理的超材料吸收结构的参数,可以在微波、红外、可见光波段实现完美吸收。本文设计了三种超材料吸收结构,采用时域有限差分算法对其吸收特性进行了研究,该结构通过对光场的高度局域化,实现了在长波红外波段的吸收增强,在光电探测领域有潜在的应用前景。本文主要内容如下:（1）基于Fano共振理论,设计了一种硅微米孔阵列结构,能够将入射光场高度局限在光敏半导体硅的内部,显著增强光与硅材料的相互作用,同时借助于硅材料P型重掺杂引入的光学损耗,数值仿真结果表明结构系统的吸收率大幅提升到95.3%,有望用于硅基热载流子探测器。（2）结合Fano共振提出了一种石墨烯长波红外吸收增强的超材料结构。石墨烯是一种单原子层厚度的二维材料,它具有超高的载流子迁移率,有利于实现长波红外探测器件的集成化以及提高器件的响应速率。同时,Fano共振的引入能将入射光场限制在结构内部,增强光与石墨烯的相互作用,解决了石墨烯低吸收率（～2.3%）及波长选择性的问题。数值仿真结果表明,石墨烯在长波红外的峰值吸收率达到36%。（3）设计了一种基于表面声子激元的石墨烯吸收增强结构,其中石墨烯的吸收主要由带间跃迁贡献,有望用于光子型长波红外探测。借助于顶层金属光栅提供的额外波矢,垂直入射的横磁波能够在氮化铝和氮化镓的界面处激发表面声子激元模式,将光场约束在石墨烯附近,大幅提升石墨烯的吸收,结果显示,其峰值吸收率达到46%。