一种光电探测器的光捕获模块及光电探测器

文档序号:28442802发布日期:2022-01-12 02:47阅读:83来源:国知局
一种光电探测器的光捕获模块及光电探测器

1.本发明属于光电探测器技术,具体涉及一种光电探测器的光捕获模块及光电探测器。


背景技术:

2.光电探测器是最常用的传感器之一,它可以精确地将入射光子转换为载流子。因此,采光能力是评价光电探测器性能的关键指标之一。在这方面,通过提供空气与器件表面之间的折射率转换,证明了各种微结构,包括纳米锥、纳米孔、微/纳米锥体、纳米线、纳米棒,这些微结构有效地提高了光电器件的全方位光捕获能力。尽管这些微/纳米结构显著降低了全方位反射损耗,提高了光电探测器的性能,但其典型的大平面结构形貌的投影面积与入射方向有显著的关系,随着入射角的增大,光电流迅速减小。同时,由于大气和粉尘颗粒在空气中导致光的散射,装置与光的接触面积对装置的采光性能也起着至关重要的作用。平面微结构限制了吸收光能的进一步增加;因此,进一步提高器件的性能变得相对困难。因此,必须开发新型的光收集微结构,来进一步发展光电探测器。


技术实现要素:

3.本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足,而提供一种光电探测器的光捕获模块及光电探测器。
4.本发明所采取的技术方案如下:一种光电探测器的光捕获模块,其具有平面底部,其上表面为曲面且曲面上具有凸型的微柱阵列。
5.其制备方法包括以下步骤:(1)制备刚性模板,刚性模板上具有凹陷的微柱阵列;(2)在步骤(1)制备的刚性模板具有凹陷的微柱阵列的表面上制备柔性的具有粘附性的聚二甲基硅氧烷薄膜;(3)将弹性球放置在步骤(2)柔性的具有粘附性的聚二甲基硅氧烷薄膜上,对弹性球施加外部压力,将弹性球挤压成扁平形状,使球的平面部分与聚二甲基硅氧烷粘附膜接触,进一步固化;然后消除外部压力,扁平球恢复,聚二甲基硅氧烷膜的结合部分变形为球形穹顶,凸型的微柱阵列被转移到球表面,从而制备了具有凸型的微柱阵列的弯曲型聚二甲基硅氧烷膜;(4)将弹性体预聚物倒入容器中,然后插入所制备的具有凸型的微柱阵列的弯曲型聚二甲基硅氧烷膜,凸面朝向弹性体预聚物,固化后,将具有凸型的微柱阵列的弯曲型聚二甲基硅氧烷膜剥离,得到弯曲型弹性体模板;随后在弯曲型弹性体模板中注入二甲基硅氧烷及其交联剂得到具有平面底部和凸型的微柱阵列的弯曲型聚二甲基硅氧烷块,即为光电探测器的光捕获模块。
6.步骤(1)采用无掩模光刻技术在镀铬熔融玻璃上制备了六边形光刻胶微柱阵列,然后对固体微柱烘烤使其熔化成液体微滴,冷却至室温,得到六边形弯曲微透镜阵列微柱
阵列模板;然后将模板预聚物及其交联剂浇注在六边形弯曲微透镜阵列微柱阵列模板上,固化后从六边形弯曲微透镜阵列微柱阵列模板上分离,得到刚性模板。
7.所述模板预聚物为环氧树脂,所述刚性模板为刚性环氧树脂模板。
8.步骤(1)中,所述六边形弯曲微透镜阵列微柱阵列模板上依次沉积有真空硅油和铝膜,然后浇筑模板预聚物及其交联剂,固化后通过碱腐蚀去除铝膜,分离得到刚性模板。
9.六边形光刻胶微柱阵列的间隙为4μm。
10.步骤(2)中,二甲基硅氧烷及其交联剂均匀地浇注在刚性环氧树脂凹面微柱阵列上,然后旋转涂覆得到聚二甲基硅氧烷粘附膜,之后进行烘烤使聚二甲基硅氧烷粘附膜预固化,预固化的聚二甲基硅氧烷粘附膜保持粘附性,得到具有粘附性的聚二甲基硅氧烷薄膜。
11.二甲基硅氧烷及其交联剂浇筑前先对刚性环氧树脂凹面微柱阵列进行疏水处理。
12.所述弹性体预聚物为硅胶及其交联剂。
13.一种光电探测器,其设有如上所述的光捕获模块。
14.本发明的有益效果如下:本发明所提供的光电探测器的光捕获模块具有独特的结构特点,可以有效地减少表面反射和投影面积对入射方向的依赖,从而显著提高其采光能力。加有本发明提供的光捕获模块的光电探测器的输出光电流可以显著提高,可用于开发用于亮度感应的高性能光电探测器。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
16.图1为本发明制备的流程示意图;图2为本发明挤压粘合形成具有凸型的微柱阵列的弯曲型聚二甲基硅氧烷膜的过程示意图;图3为具有不同间隙(a)d=5μm,(b)d=4μm和(c)d=3μm的微柱阵列,以及热回流后的微图形,比例尺:20μm;图4为2、6、14n挤压条件下cace的sem图像和放大图像;图5为弯曲型聚二甲基硅氧烷膜的高宽和挤出力的关系;图6中,(a)平面ace光电探测器的采光示意图;(b)曲面ace光电探测器的采光示意图;图7为(a)在不同入射角(α)下制备的弯曲型光捕获模块(cace)和平面光捕获模块(pace)光电探测器的测量光电流(i
op
)和(b)弯曲型光捕获模块(cace)和平面光捕获模块(pace)光电探测器的光电流变化量;图8 中,(a)为吸收比(a
α
)的变化,其中插图为cace光电探测器的光线跟踪模拟模型;(b)为归一化投影面积(s
eff
)的变化;(c)为归一化吸收率(a
tol
)的变化;(d)为弯曲型光捕获模块(cace)归一化吸收率(a
tol
)变化量的变化;图9为含cace、pace和纯pdms膜的硅基光电探测器器件在不同亮度下的光电流,以
及与亮度相关的光电流相对变化。
具体实施方式
17.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
18.本发明提供了一种光捕获模块,其具有平面底部,其上表面为曲面且曲面上具有凸型的微柱阵列。
19.在本发明的一些实施例中,图1所示,其制备方法包括以下步骤:(1)制备刚性模板,刚性模板上具有凹陷的微柱阵列;(2)在步骤(1)制备的刚性模板具有凹陷的微柱阵列的表面上制备柔性的具有粘附性的聚二甲基硅氧烷薄膜;(3)将弹性球放置在步骤(2)柔性的具有粘附性的聚二甲基硅氧烷薄膜上,对弹性球施加外部压力,将弹性球挤压成扁平形状,使球的平面部分与聚二甲基硅氧烷粘附膜接触,进一步固化;然后消除外部压力,扁平球恢复,聚二甲基硅氧烷膜的结合部分变形为球形穹顶,凸型的微柱阵列被转移到球表面,从而制备了具有凸型的微柱阵列的弯曲型聚二甲基硅氧烷膜;(4)将弹性体预聚物倒入容器中,然后插入所制备的具有凸型的微柱阵列的弯曲型聚二甲基硅氧烷膜,凸面朝向弹性体预聚物,固化后,将具有凸型的微柱阵列的弯曲型聚二甲基硅氧烷膜剥离,得到弯曲型弹性体模板;随后在弯曲型弹性体模板中注入二甲基硅氧烷及其交联剂得到具有平面底部和凸型的微柱阵列的弯曲型聚二甲基硅氧烷块,即为光电探测器的光捕获模块。
20.然后将具有平面底部和凸型的微柱阵列的弯曲型聚二甲基硅氧烷块作为集光结构安装在硅基圆形光电探测器上。
21.在本发明的一些实施例中,步骤(1)采用无掩模光刻技术在镀铬熔融玻璃上制备了六边形光刻胶微柱阵列,然后对固体微柱烘烤使其熔化成液体微滴,冷却至室温,得到六边形弯曲微透镜阵列微柱阵列模板;然后将模板预聚物及其交联剂浇注在六边形弯曲微透镜阵列微柱阵列模板上,固化后从六边形弯曲微透镜阵列微柱阵列模板上分离,得到刚性模板。
22.在本发明的一些实施例中,所述模板预聚物为环氧树脂,所述刚性模板为刚性环氧树脂模板。
23.为了制备具有紧密封装的高钠空间,使用无掩模光刻制备具有不同微柱间隙(d)的微柱阵列,如图3 (a)所示。微柱高度由光刻胶厚度(spr220 7.0)决定,光刻胶厚度由旋涂速度精确控制。光刻工艺得到的微柱宽度和高度分别为18μm和10μm。通过调整微柱之间的间隙可以控制填料的堆积密度。如图3(b)所示,较大的间隙导致填充密度较低的起搏,而较小的间隙导致起搏准备不成功。因此,微柱之间的间隙是实现紧凑步伐的关键。在此过程中,使用间隙为4μm的微柱阵列制备的平面光捕获模块产生了最高的堆积密度,微透镜的间隙约为0.8μm,这对于没有任何表面修饰的热回流工艺来说是非常小的。同时,微透镜的高度和宽度分别为10μm和19.7μm。这些结果证实了利用微柱阵列通过热回流可以制备出具有高na的密堆积mla。
24.在本发明的一些实施例中,为了便于分离,步骤(1)中,所述六边形弯曲微透镜阵列微柱阵列模板上依次沉积有真空硅油和铝膜,然后浇筑环氧树脂及其交联剂,分离时通过碱腐蚀去除铝膜,分离得到刚性环氧树脂模板。
25.在本发明的一些实施例中,步骤(2)中,二甲基硅氧烷及其交联剂均匀地浇注在刚性环氧树脂凹面微柱阵列上,然后旋转涂覆得到聚二甲基硅氧烷粘附膜,之后进行烘烤使聚二甲基硅氧烷粘附膜预固化,预固化的聚二甲基硅氧烷粘附膜保持粘附性。其中二甲基硅氧烷及其交联剂的用量和比例、旋转涂覆时间和旋转速率、烘烤的时间可以通过有限次数的试验获得合适的参数。
26.预固化实现两个目的:一、是防止液体聚二甲基硅氧烷在挤出过程中向外缘流动,直接影响微透镜从中心到边缘的均匀性;二、保持胶膜的粘结性。
27.在本发明的一些实施例中,步骤(2)中,二甲基硅氧烷及其交联剂浇筑前先对刚性环氧树脂凹面微柱阵列进行疏水处理,便于步骤(3)中成型的聚二甲基硅氧烷粘附膜从刚性环氧树脂凹面微柱阵列上脱离。具体的,刚性环氧树脂凹面微柱阵列在3-(三甲氧基)甲基丙烯酸丙酯溶液中疏水处理30分钟。
28.在本发明的一些实施例中,步骤(3)中,所述弹性球为聚二甲基硅氧烷弹性球,进一步的,所述聚二甲基硅氧烷弹性球的直径为3mm。聚二甲基硅氧烷弹性球和刚性环氧树脂凹面微柱阵列可以重复使用。聚二甲基硅氧烷弹性球在步骤(3)中,被压缩成扁平的形状,球的扁平部分与聚二甲基硅氧烷膜接触。热键合后,挤压力被消除,挤压产生的弹性势能使扁球恢复形状。在这一过程中,聚二甲基硅氧烷薄膜的结合部分从刚性环氧树脂模板上分离出来,并变形成弯曲型光捕获模块。然而,这种粘结膜阻碍了扁球的形状恢复,使得扁球很难恢复到原来的形状。随着挤出力的增大,聚二甲基硅氧烷薄膜的结合面积增大。图4显示了不同挤压力下cace的sem图像。在f=2、8和16 n下制备的cace表现出不同的几何形态。随后,将这些图像放大,发现微透镜均匀分布在曲面上。接下来,对制备的弯曲型光捕获模块在不同挤压力下的几何形态进行了测量,如图5所示。结果证实,制备方法可以通过挤压力有效地控制弯曲型光捕获模块的几何形态。在本发明的一些实施例中,将宽度为2.5mm的弯曲型光捕获模块安装在硅基光电探测器的表面,弯曲型光捕获模块的高度约为0.5mm。
29.在本发明的一些实施例中,弹性体采用了硅胶。
30.步骤(3)制备的具有凸型的微柱阵列的弯曲型聚二甲基硅氧烷膜具有厚衬底,这使得光能够从厚衬底的侧壁逃逸,从而导致显著的光损失。为了减少光损失,制备的具有凸型的微柱阵列的弯曲型聚二甲基硅氧烷膜的宽度被设计成大于光电探测器芯片的直径。为了去除具有凸型的微柱阵列的弯曲型聚二甲基硅氧烷膜的厚基质,将弯具有凸型的微柱阵列的弯曲型聚二甲基硅氧烷膜放到注入容器中的硅胶预聚物中,并通过注入容器中的硅胶预聚物的质量来控制硅胶预聚物的液位高度。在热固化后,制备了硅胶弯曲型光捕获模块模板,并对其进行了复制,得到了具有平面底部和凸型的微柱阵列的弯曲型聚二甲基硅氧烷块。对于具有高钠密排微透镜的具有凸型的微柱阵列的弯曲型聚二甲基硅氧烷膜,其复制与平配相比是相对困难的。在这两种复制过程中,柔性材料是必不可少的,因为它可以保证微观结构在分离过程中变形,并在分离后恢复到原来的形状。
31.微光放大器和球形穹顶的几何形态决定了微光放大器的集光性能。随着微透镜的na和堆积密度的增加,抗反射性能得到改善,因此,高na和高堆积密度是高抗反射性能所需
要的。图6显示了具有光捕获模块的两种宏观几何形态的光电探测器接收光的能力。如图6(a)界面上的法向量定义为垂直向外,入射波向量和法向量之间的光线定义为90
°
《θ《180
°
的角度范围。因此,步态的光接收范围(θ)为180
°
。然而,对于弯曲型光捕获模块,其独特的几何形态导致其法向量方向依赖于入射位置。法向量方向被视为沿弯曲型光捕获模块球形穹顶半径向外,如图6(b)所示。因此,弯曲型光捕获模块的光接收范围有效地扩大并且增加到大于180
°
。除了较宽的光接收范围外,弯曲型光捕获模块独特的几何形态表明其与光的接触面积较大,这有利于具有弯曲型光捕获模块的光电探测器从漫射光接收更多的光。将弯曲型光捕获模块作为光收集层添加到硅光电探测器芯片中以提高光收集性能,而不改变硅光电探测器芯片的活性材料的光吸收面积;因此,硅光电探测器芯片的表面载体组合没有增加。
32.实施例1:一、平面六角形凹面mlas刚性环氧树脂模板的制备采用无掩模光刻技术在镀铬熔融玻璃上制备了光刻胶的微柱阵列结构。实验中,激光光源的波长为406nm,曝光功率为30mw,离焦量设置为4μm。采用光刻法制备了六边型光刻胶微柱阵列。为了制备六角凸型微柱阵列,将光刻胶微柱阵列放置在135℃的烘烤台上30s。将固体微柱熔化成液体微滴。由于表面张力的作用,所有的液滴都是球形的。冷却至室温后,液滴凝聚成固态球形穹顶,得到六边形凸形弯曲微透镜阵列微柱阵列模板。为了便于分离,弯曲微透镜阵列模板依次沉积有5nm厚的真空硅油(二甲基硅油)和30nm厚的铝膜。真空硅油是从成都科龙化学试剂公司(pr中国)采购的。将质量比为3:1的环氧树脂及其交联剂浇注在弯曲微透镜阵列模板上。环氧树脂(dyd127)由大连奇华化工有限公司提供。在80℃固化4h后,通过碱腐蚀去除铝膜,从光致抗蚀剂凸面弯曲微透镜阵列模板上分离,制备刚性环氧树脂凹面微柱阵列。
33.二、聚二甲基硅氧烷粘附膜的制备为了便于分离,刚性环氧树脂凹面微柱阵列模板在3-(三甲氧基)甲基丙烯酸丙酯溶液(购自阿拉丁)中疏水处理30分钟。将质量比为10:1的二甲基硅氧烷及其交联剂(rtv615,momentive performance materials,ny,usa)均匀地浇注在弯曲微透镜阵列mla模板上,然后1000rpm旋转涂覆60s。在80℃下烘烤30分钟后,聚二甲基硅氧烷薄膜预固化,但仍保持粘附性。
34.三、挤出键合法聚二甲基硅氧烷薄膜将一个直径为3mm的聚二甲基硅氧烷弹性球放置在平面聚二甲基硅氧烷粘附膜上。对聚二甲基硅氧烷弹性球施加外部压力,将聚二甲基硅氧烷弹性球挤压成扁平形状,使球的平面部分与聚二甲基硅氧烷粘附膜接触。在80℃下进一步固化4小时后,平面聚二甲基硅氧烷粘附膜的粘合部分紧紧地粘附在球的平面部分上。
35.四、消除外部压力当外部压力被消除时,扁平球恢复,同时,聚二甲基硅氧烷膜的粘合部分与聚二甲基硅氧烷球一起从刚性环氧树脂凹型的微柱阵列母版上弹起。在这个过程中,聚二甲基硅氧烷膜的结合部分变形为球形穹顶。因此,凸型的微柱阵列被转移到球表面,从而制备了具有凸型的微柱阵列的弯曲型聚二甲基硅氧烷膜。
36.五、弯曲型光捕获模块光电探测器的研制
将预聚物(质量比为10:1的硅胶及其固化剂)倒入容器中,然后插入所制备的具有凸型的微柱阵列的弯曲型聚二甲基硅氧烷膜,凸面朝向预聚物,硅胶为从厦门泰瑞高分子材料科技有限公司购买得到的柔性硅胶。经过4h热固化,将具有凸型的微柱阵列的弯曲型聚二甲基硅氧烷膜剥离,得到硅胶模板。随后,在硅胶模板中注入质量比为10:1的二甲基硅氧烷及其交联剂(rtv615,momentive performance materials,ny,usa),得到具有具有平面底部和凸型的微柱阵列的弯曲型聚二甲基硅氧烷块中,并将具有平面底部和凸型的微柱阵列的弯曲型聚二甲基硅氧烷块粘附到硅基圆形光电探测器表面。硅基圆形光电探测器(直径=2.5mm)购自深圳远信电子有限公司。
37.采用光电探测器测量系统测试弯曲型聚二甲基硅氧烷块的集光性能。通过光纤传输波长为632.8nm的连续激光,然后进行准直;它入射在一个分辨率为0.1
°
的转盘上的光电探测器上。光电探测器将光信号转换成电信号,由检流计接收。在整个测量过程中,激光器的光功率保持不变。图7(a)显示了在不同入射角(α)下制备的弯曲型光捕获模块(cace)和平面光捕获模块(pace)光电探测器的测量光电流(i
op
)。了进行比较,还测量了附着有纯聚二甲基硅氧烷膜(bare)的光电探测器的光电流。制备的弯曲型光捕获模块和平面光捕获模块光电探测器在所有入射方向上的光电流都比纯聚二甲基硅氧烷(pdms)光电探测器高。这表明,制备的弯曲型光捕获模块和平面光捕获模块光电探测器都有效地降低了菲涅耳反射损耗,提高了光电流。总结了制备的弯曲型光捕获模块和平面光捕获模块光电探测器提供的i
op
改善,如图7(b)所示,与平面光捕获模块光电探测器相比,弯曲型光捕获模块(cace)光电探测器显示出更高的光电流增加。这说明弯曲型光捕获模块的采光性能优于平面光捕获模块。
38.为了验证光电流显著增加的可靠性,采用光线追踪法模拟了弯曲型光捕获模块光电探测器的光捕获特性。为了简化模拟,将弯曲型光捕获模块光电探测器视为均匀分布在圆弧上的微透镜,如图8(a)插图所示。模拟过程中,设置了以下限制条件:(1)每个微透镜表面至少有10条光线入射;(2) 光线能量小于入射光的0.1%;(3)光源发射的光线总数保持不变;(4)假设硅基光电探测器芯片是理想的吸收体;(5)入射在平面光捕获模块和弯曲型光捕获模块光电探测器上的光线量相等;(6)光源与平面光捕获模块和弯曲型光捕获模块光电探测器的宽度一样大。
39.吸收比(a
α
)定义为入射到光电探测器上的光线数与被光电探测器吸收的光线数之比;在0
°
到130
°
的不同入射方向,以5
°
为间隔进行模拟,如图8(a)所示。弯曲型光捕获模块光电探测器的吸收比小于平面光捕获模块光电探测器。
40.除了吸收比之外,光探测器在光入射方向上的投影面积是影响器件光收集性能的另一个关键因素。对于均匀照射的光源,投影面积定义为入射角为α的弯曲型光捕获模块光电探测器接收到的光线总数与光源的光线数密度(η)之比,相当于n
α
/η。正入射时的投影面积α=0等于n0/η,归一化投影面积(s
eff
)等于n
α
/n0。值得注意的是,入射到光电探测器上的光线数量等于α=0时光源发出的光线数量。图8(b)显示了不同入射方向的归一化投影面积。如图8(b)所示,除了正入射外,弯曲型光捕获模块光电探测器的投影面积大于平面光捕获模块pace光电探测器,弯曲型光捕获模块cace独特的几何形态有效地降低了投影面积对入射方向的依赖性。更重要的是,这些结果表明弯曲型光捕获模块cace独特的几何形态可以有效地增加弯曲型光捕获模块cace光电探测器接收到的光线数量。
41.基于以上分析,可以推断平面光捕获模块具有较高的吸收比,并且弯曲型光捕获模块cace在入射方向接收到更多的光线。因此,由弯曲型光捕获模块cace和平面光捕获模块pace光电探测器获得的光能水平不容易确定。吸收比和投影面积是影响光捕获性能的两个重要因素,它决定了光电探测器吸收的总光能(e
α
),它应等于吸收比与光电探测器接收到的总光线数(以a
αnα
表示)的乘积,假设一条光线的能量为1,弯曲型光捕获模块cace光电探测器吸收的归一化吸收率(a
tol
)可以表示为e
α
/e0,表示如下:式中e0是正入射时的总吸收光能。因此,通过将归一化吸收率与归一化投影面积相乘来计算总吸收率比,如图8(c)所示。弯曲型光捕获模块cace光电探测器在α》10
°
时吸收的总光能大于平面光捕获模块pace光电探测器在α》10
°
时吸收的总光能,而在α》10
°
时吸收的总光能略小于平面光捕获模块pace光电探测器≤ 10
°
. 此外,与平面光捕获模块pace光电探测器相比,计算了弯曲型光捕获模块cace光电探测器的a
tol
变化量,如图8(d)所示。结果表明,弯曲型光捕获模块cace光电探测器在α》10
°
时有较大的输出光电流。然而,与平面光捕获模块pace光电探测器相比,弯曲型光捕获模块cace光电探测器在所有入射方向上都显示出更大的输出光电流,如图7(b)所示。这一微小差异可能是由于空气中的灰尘和周围环境中的界面引起的漫射光。
42.为了研究弯曲型光捕获模块cace对漫射光的捕获能力,研究了弯曲型光捕获模块cace光电探测器在无阳光直射的阴暗环境中的光捕获性能。图9显示了弯曲型光捕获模块cace和平面光捕获模块pace光电探测器在不同亮度下的光电流。为了进行比较,测量了裸pdms光电探测器的光电流。如图9所示,三个光电探测器的光电流随亮度线性增加;然而,三条线之间的坡度差异显著。弯曲型光捕获模块cace和平面光捕获模块pace光电探测器在不同亮度下的光电流均显著高于pdms光探测器。此外,利用线性方程组对三种器件的光电流进行了拟合。三条线的斜率分别为0.00703、0.00545和0.00504。结果表明,在硅光探测器芯片表面引入弯曲型光捕获模块(cace)和平面光捕获模块(pace)结构可使光电流平均增加39.5%和8.1%,证实了在硅光探测器芯片表面引入光捕获模块(ace)可提高器件的集光性能。然而,弯曲型光捕获模块(cace)和平面光捕获模块(pace)光电探测器的光电流改善有显著差异;弯曲型光捕获模块(cace)对漫射光具有很强的捕光能力,间接说明了昆虫复眼在自然环境中具有优越的光感应能力。更重要的是,弯曲型光捕获模块(cace)独特的几何形态表明其对漫射光具有很强的捕光能力;因此,它提供了一个理想的几何形状的发展高性能光电探测器的亮度传感。
43.综上所述,通过在硅基光电探测器表面引入弯曲型光捕获模块(cace)结构作为减反射层,成功地获得了弯曲型光捕获模块(cace)的光捕获能力。通过模板变形,将模板从刚性环氧树脂凹面mla中分离出来,再将模板变形成圆顶形态,最后在弹性挤压下进行粘接,得到弯曲型光捕获模块(cace)结构。采用无掩模光刻和热回流法制备了光刻胶模板。在没有任何表面处理的情况下,通过调整光刻图形之间的间隙,制备的速度表明了高的na和堆积密度。更重要的是,由于其独特的结构特点,弯曲型光捕获模块(cace)可以有效地减少表面反射和投影面积对入射方向的依赖,从而显著提高其采光能力。因此,在硅基光电探测器的表面添加弯曲型光捕获模块(cace)可以使输出光电流平均提高1.395倍。这意味着昆上
述复眼的理想几何形状可用于开发用于亮度感应的高性能光电探测器。
44.以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。
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