一种四角双锥阵列组成的双光栅纳米结构及其制备方法技术

一种四角双锥阵列组成的双光栅纳米结构，涉及光学器件领域，其包括多孔硅基底，以及多个光栅纳米结构单元。光栅纳米结构单元的形状均为四角双锥，一半埋于多孔硅基底内，一半暴露于多孔硅基底之外。该四角双锥形状的光栅纳米结构单元，能在空气和器件之间提供更加渐进的有效折射率分布，进而提高器件的光灵敏度、光能采集率等。一种四角双锥阵列组成的双光栅纳米结构的制备方法，其操作简单，对设备要求不高，可以及其方便地用于上述四角双锥阵列组成的双光栅纳米结构的制备。

A Double Grating Nanostructure Composed of Quadrangular Bipyramidal Array and Its Preparation Method

A double grating nanostructure consisting of a quadrangular biconical array relates to the field of optical devices, which comprises a porous silicon substrate and a plurality of grating nanostructure units. The grating nanostructure units are all quadrangular bipyramids, half of which are embedded in the porous silicon substrate and half of which are exposed outside the porous silicon substrate. The quadrangular biconical grating nanostructure unit can provide more progressive effective refractive index distribution between the air and the device, thereby improving the optical sensitivity and light energy acquisition rate of the device. The preparation method of a double grating nanostructure composed of quadrangular biconical arrays is simple in operation and does not require much equipment. It can be conveniently used for the preparation of the double grating nanostructure composed of the quadrangular biconical arrays.

【技术实现步骤摘要】
一种四角双锥阵列组成的双光栅纳米结构及其制备方法
本专利技术涉及光学器件领域，具体而言，涉及一种四角双锥阵列组成的双光栅纳米结构及其制备方法。
技术介绍
当今的光能利用与采集已经进入了一个快速发展的时期，其中更灵敏地采集光(光电探测器)、更多地采集光能(太阳能电池)等显得愈发重要。为了实现上述目标，减少光由于反射等的损耗，许多科学家着眼于仪器表面的宽波段抗反射(Antireflection,AR)性能以及大入射角(AngleofIncidence,AOI)下的表现，对于薄膜太阳能电池、光学示波器和光电探测器等各种器件这些性能更为重要。作为一种传统方式，半波长AR涂层被广泛用于减少光学器件表面的反射。多层渐变折射率(GradedIndex,GRIN)薄膜由于其阶梯形的渐变折射率分布，拥有较好的AR效应，进而成为研究者们的理想选择。然而，依据Wang等的研究，以前的解决方案有的被限制在狭窄的带宽范围内，有的遇到了在接近垂直的入射下才能高效工作的问题。但Bernard的科研成果显示，生物模拟纳米结构的宽波段抗反射效果对光的AOI不太敏感；所以，其具有克服这些问题的先天优势。这种纳米结构通常本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四角双锥阵列组成的双光栅纳米结构，其特征在于，包括多孔硅基底，以及多个光栅纳米结构单元；所述多孔硅基底包括安装面，所述安装面上阵列设置有多个用于安装所述光栅纳米结构单元的孔穴，所述孔穴的形状为倒置的四角锥，四角锥的顶点朝向所述多孔硅基底的内部，底面位于所述安装面上；所述光栅纳米结构单元的材质为聚二甲基硅氧烷；多个所述光栅纳米结构单元与多个所述孔穴一一对应，每个所述光栅纳米结构单元的形状均为四角双锥，其包括上锥体和下锥体，所述下锥体埋入所述孔穴中，所述上锥体暴露于所述多孔硅基底之外。

【技术特征摘要】
1.一种四角双锥阵列组成的双光栅纳米结构，其特征在于，包括多孔硅基底，以及多个光栅纳米结构单元；所述多孔硅基底包括安装面，所述安装面上阵列设置有多个用于安装所述光栅纳米结构单元的孔穴，所述孔穴的形状为倒置的四角锥，四角锥的顶点朝向所述多孔硅基底的内部，底面位于所述安装面上；所述光栅纳米结构单元的材质为聚二甲基硅氧烷；多个所述光栅纳米结构单元与多个所述孔穴一一对应，每个所述光栅纳米结构单元的形状均为四角双锥，其包括上锥体和下锥体，所述下锥体埋入所述孔穴中，所述上锥体暴露于所述多孔硅基底之外。2.根据权利要求1所述的双光栅纳米结构，其特征在于，所述光栅纳米结构单元的高度为600～800nm，所述光栅纳米结构单元的底面为边长150～250nm的正方形。3.一种如权利要求1～2任一项所述的四角双锥阵列组成的双光栅纳米结构的制备方法，其特征在于，包括：将两个互为镜像的多孔硅基底的所述安装面抵接，使两个所述多孔硅基底的所述孔穴一一对应，形成多个四角双锥形的型腔；在多个所述型腔中填充聚二甲基硅氧烷，成型得到多个所述光栅纳米结构单元；剥离两个所述多孔硅基底中的任一个，得到所述双光栅纳米结构。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在多个所述型腔中填充聚二甲基硅氧烷的方式为，先在其中一个所述多孔硅基底的所述安装面上滴加聚二甲基硅氧烷，再覆盖上另一个所述多孔硅基底，在将两个所述多孔硅基底的所述孔穴对齐的过程中，完成聚二甲基硅氧烷的填充。5.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昭宇，袁牧锋，崔雨舟，
申请(专利权)人：香港中文大学深圳，
类型：发明
国别省市：广东,44