納米顆粒抗反射層的製作方法
2023-07-31 20:58:21
專利名稱：納米顆粒抗反射層的製作方法
技術領域：
本發明涉及納米顆粒抗反射層，和特別地，儘管不一定地，涉及納米顆粒薄膜寬帶抗反射層，含這種抗反射層的光學元件和光電器件，以及這種納米顆粒在抗反射層中的用途。
背景技術：
抗反射(AR)塗層(層)是在光學器件或元件中使用的眾所周知的光學塗層，以便降低光的反射。使用這種AR塗層覆蓋寬範圍的重要光學用具，其中包括用於光學元件，例如透鏡，和光電器件，例如太陽能電池，發光二極體，雷射器和顯示器的AR塗層。常規的AR塗層以在特定厚度和折射指數的一層或更多層介電層內的幹涉效應為基礎。單層AR塗層固有地不能在寬範圍的波長內降低反射。這在將太陽發出的寬的光譜轉化成電的太陽能電池中尤其重要。而且,這種常規的AR塗層遭受非所需的角度依賴性(angle dependence)。為了解決這一問題，典型地使用多層分級指數(graded-1ndex)的AR塗層。例如，Chhajed 等人在它們的文章 〃Nanostructuredmultilayer graded-1ndexantireflection coating for Si solarcells with broadband and omnidirectionalcharacteristics (具有寬帶和全方向特徵的S i太陽能電池用納米結構的多層分級指數的抗反射塗層)〃 (Applied Physics Letters 93，251108 (2008))中公開了使用多層分級指數的AR塗層，該塗層包括低折射指數的納米結構的多孔二氧化矽面層。實現分級指數抗反射塗層的其他方式公開於US7，170,666中，其公開了蝕刻納米結構成薄膜氧化物層的方法，從而實現分級指數的氧化物表面。然而，這種寬帶分級指數多層抗反射塗層要求緊密地控制工藝參數，例如層厚和層的組成，因此不適合於實施大規模生產光學器件和元件。US2008/0171192建議使用相對小尺寸和間距的納米顆粒陣列用作可見光範圍(400-800nm)內的AR層。然而，對於特定的應用，例如太陽能電池應用來說，極端的寬帶AR塗層是所需的，它提供全太陽光譜，其中包括UV，可見光，近紅外和紅外輻射線的光學透射。因此，本領域需要提供改進的AR塗層，它在寬範圍的入射角度內提供有效的寬帶抗反射性能。而且，本領域需要寬帶AC塗層，它的製造簡單。發明概述本發明的目的是降低或消除現有技術的至少一個缺點。在一個方面中，本發明可涉及供光學元件或光電器件使用的薄膜寬帶抗反射層，其中所述抗反射層包括:至少一層薄膜介電層；和置於所述薄膜介電層之上或之內的至少一個陣列的納米顆粒，其中所述納米顆粒的介電常數顯著不同於所述介電層的介電常數。這一納米顆粒抗反射層在寬範圍的波長內，其中包括UV和IR光譜範圍內提供改進的抗反射性能。在一個實施方案中，選擇抗反射層的厚度、在納米顆粒陣列內的納米顆粒尺寸和納米顆粒陣列的間距，以便與300-1100nm之間的太陽光譜有關的光子透射率大於80%，優選大於85%。在一個實施方案中，所述薄膜介電層可包括二氧化矽，氮化矽，原矽酸四乙酯(TEOS)，有機樹脂，聚合物，半導體層和/或其結合。
在一個實施方案中，所述薄膜介電層的厚度可以是約10-300nm，優選50-100nm。在再一實施方案中，可選擇所述納米顆粒的平均尺寸為約50_300nm，和其中選擇所述顆粒之間的平均距離為200-700nm。在進一步的實施方案中，所述納米顆粒的至少一部分可以是金屬納米顆粒。在再進一步的實施方案中，所述金屬可選自Au, Ag, Cu, Al和/或其合金。在一個變通方案中，所述納米顆粒的至少一部分可以是半導納米顆粒。在另一變通方案中，所述半導材料可選自第IV族半導體，II1-V或I1-VI半導化合物和/或其結合。在進一步的變通方案中，所述納米顆粒的至少一部分可以是金屬氧化物納米顆粒。在再進一步的變通方案中，所述金屬氧化物可涉及高折射指數氧化物，其選自A1203，Ta205, Τ 305, Ti02, Zi02, Nb205, Ce02 和 Si3N4。在一個實施方案中，所 述納米顆粒的至少一部分具有基本上球體的形狀；在另一實施方案中，所述納米顆粒的至少一部分基本上為圓柱形狀。在進一步的方面中，本發明可涉及含根據以上所述的任何實施方案和/或變通方案的至少一層抗反射層的多層結構。在其他方面中，本發明可涉及光學元件，優選光學透鏡或顯示器屏幕，它包括根據以上所述的任何實施方案和/或變通方案的抗反射層，或者涉及光電器件，優選光接收或光發射器件，它包括根據以上所述的任何實施方案和/或變通方案的抗反射層。在一個實施方案中，將所述抗反射層置於與光電器件有關的薄膜光吸收或光發射層上。在再進一步的方面中，本發明涉及電介質納米顆粒，優選金屬納米顆粒作為至少一部分抗反射塗層的用途。在一個實施方案中，可選擇所述所使用的納米顆粒的平均尺寸為約100-300nm，和其中選擇所述顆粒之間的平均距離為200_700nm。在另一實施方案中，所述所使用的納米顆粒的至少一部分可以是金屬納米顆粒，優選所述金屬選自Au, Ag, Cu, Al和/或其合金；和/或其中所述所使用的納米顆粒的至少一部分可以是半導納米顆粒，優選所述半導材料選自第IV族半導體，IH-V或I1-VI半導化合物和/或其結合；和/或其中所述所使用的納米顆粒的至少一部分可以是金屬氧化物納米顆粒，優選選自Ta205，Τ 305, Τ 02, Ζ 02, Nb205, Ce02和Si3N4中的高折射指數的氧化物。參考附圖，進一步闡述本發明，所述附示了本發明的實施方案。要理解，本發明絕不限制到這些具體的實施方案上。附圖簡述
圖1闡述了光透射到用根據本發明的一個實施方案的納米顆粒AR塗層覆蓋的矽基底內的透射率。圖2描繪了對於根據本發明的一個實施方案的納米顆粒AR塗層來說，作為Ag納米顆粒高度和Si3N4間隔層的厚度的函數的增強因子。圖3描繪了對於本發明的各種其他實施方案來說，作為(a)顆粒高度和(b)薄膜介電層的函數的增強因子。圖4A和4B描繪了作為與根據本發明的各種實施方案的納米顆粒AR塗層有關的各種參數的函數的增強因子。圖5描繪了作為納米顆粒形狀的函數的增強因子。
圖6描繪了光透射到用根據本發明再一實施方案的納米顆粒AR塗層覆蓋的矽基底內的透射率。圖7描繪了根據本發明的一個實施方案的介電層和納米顆粒層的組合抗反射效
果O圖8描繪了根據本發明另一實施方案的介電層和納米顆粒層的結合抗反射效果。詳細說明與常規的AR塗層相比，所述常規的AR塗層被設計為使用具有低折射的頂部介電層和相對高折射指數的底部介電層的電介質疊層，使空氣的折射指數與光學元件或光電器件的折射指數相匹配，本發明使用在薄膜電介質表面之上提供或者在其表面內包埋的納米顆粒的陣列。此外，在抗反射塗層內使用金屬不常見，因為已知金屬薄膜是良好的反射體(reflector)。在本發明中，金屬顆粒的納米結構及其在規則陣列或無規幾何形狀內的組件導致有效的抗反射性能。特別地，本發明利用光的散射性能，所述光的散射取決於納米顆粒的光學常數，周圍電介質的光學常數和基底的光學常數。優選通過在高折射指數基底材料內的納米顆粒，散射光，從而賦予金屬納米顆粒陣列有效的抗反射塗層。例如在太陽能電池中應用的本發明的進一步的優點是散射的光在基底內獲得角展度(angular spread),這可導致在太陽能電池內更加有效地吸收光。對於薄膜太陽能電池來說，這是尤其重要的優點。圖1闡述了光通過根據本發明的一個實施方案的納米顆粒的AR塗層的透射率。特別地，在圖1中所使用的實例涉及Ag納米顆粒106的陣列沉積在其上的含50nm薄膜Si3N4介電層104的晶體矽(c-Si)基底102。顆粒的尺寸為約200nm寬X 175nm高，和在這一實例中，陣列間距為約450nm。光在納米顆粒AR塗層的基底內的透射率與裸矽基底和用常規的80nm厚的Si3N4 AR塗層(η 2.05)覆蓋的矽基底(η 3，92)的透射率相當。圖1的光譜範圍相當於典型地在太陽能電池內吸收太陽光時的波長範圍。儘管裸c-Si的透射率範圍為0.4-0.65，但納米顆粒塗布的c-Si基底顯示出高得多的透射率，特別是在UV和紅外(IR)範圍內。對於對IR輻射特別敏感的S1-基太陽能電池來說，這是尤其相關的。儘管在650nm處的效果不如標準AR塗層一樣高，但總的增強較大，這是由於納米顆粒提供的寬帶效果導致的。圖2對此進行了更詳細的闡述，它描繪了透射到矽基底內的光的總增強(即，光譜，例如在圖1中，在300-1100nm的全麼11.5太陽光譜內積分)，這是由於作為顆粒高度的函數，存在納米顆粒AR塗層導致的。在這一實例中，將銀納米顆粒置於50nm厚的Si3N4 (間隔)層上，和銀顆粒具有橢圓形狀。作為參考，提供裸基底和用80nm厚的Si3N4 AR塗層覆蓋的矽基底的數據。圖2(a)和(b)描繪了不同顆粒參數的增強因子。這些附圖表明納米顆粒薄膜AR塗層允許改進的AR性能，尤其大於8%的改進，當與常規的Si3N4 AR塗層相比時。AR效果的改進依賴於各種參數，其中包括例如顆粒高度(圖2(a))和間隔層厚(圖2(b))。對於高度為至少75nm,優選大於或等於IOOnm的納米顆粒來說,實現寬帶AR效果的顯著改進。類似地，對於厚度為30-70nm，優選35-65nm，更優選40_60nm的Si3N4間隔層來說，實現寬帶AR效果的顯著改進。圖3(a)和(b)描繪了對於根據本發明另一實施方案的顆粒薄膜AR塗層來說的增強因子。圖3(a)描繪了一個實施方案，其中針對在無定形矽(a-Si)之上的納米顆粒AR塗層來說，作為顆粒高度的函數的增強因子。在這一實例中，納米顆粒AR塗層包括置於厚度50nm的Si3N4薄膜電介質上的寬度約200nm和陣列間距約450nm的圓柱形Ag顆粒。圖3(a)表明對於這些參數來說，尤其對於寬度200nm和高度範圍為約100_150nm的顆粒來說，圓柱形顆粒的增強因子類似於參考圖2所述的球體顆粒。這可通過下述事實解釋:對於這些特定的參數來說，在其中a-Si吸收光好於c-Si的部分光譜處，光的耦合尤其加強。圖3 (b)描繪了 一個實施方案，其中針對納米顆粒AR塗層，作為薄膜介電層，在這一情況下，在a-Si基底之上的薄膜氧化錫銦(ITO)層，即透明的傳導層(TCO)的函數，測量增強因子。在這一實例中，使用寬度200nm和高度125nm且陣列間距約450nm的Ag球狀體。這一納米顆粒AR塗層可有利地在基於a-Si的光伏電池中使用。根據這一附圖，得出結論，在寬範圍的ITO厚度，在這一情況下，約20-60nm，優選30nm_55nm，更優選35_50nm內存在顯著的增強因子。因此，發明人發現，結合薄膜介電層與含介電常數明顯不同於它們周圍的材料的納米顆粒形成非常簡單和有效的寬帶AR塗層。本發明以這種納米顆粒可用作強光散射劑的觀點為基礎。例如，對於金屬納米顆粒，例如尺寸足夠大的Ag或Au納米顆粒來說,在顆粒內幾乎不存在吸附，和散射截面可很好地超過顆粒的幾何截面。這種顆粒因此可用作要求相對小表面覆蓋率的有效光散射劑。取決於顆粒的尺寸，這種優化的覆蓋率數量級可以是表面積的約10-20%。由於在具有比空氣高的介電指數的基底之上存在納米顆粒的陣列，因此通過納米顆粒散射的光將優先散射到基底內。圖4A闡述了透射到晶體基底402內的光的增強，這是因為對於各種納米顆粒陣列的結構來說，存在直接置於矽基底表面上的金屬納米顆粒404導致的。添加與常規的SOnm厚的Si3N4 AR塗層有關的(最大)增強因子和裸c_Si基底的增強因子作為參考。在這些數據中，通過在限制到c-Si的帶隙波長的太陽光譜內進行的增強的加權平均，計算增強。根據圖4A，可得出，納米顆粒陣列包括顆粒寬度在160_280nm範圍內和/或顆粒高度為130-220nm的納米顆粒。此外，圖4A表明增強因子對範圍為300_600nm的陣列間距的強烈依賴有效地提高光透射到基底內，當與裸c-Si參考物相比時。特別地，對於大於300nm的間距，尤其範圍為350-500nm的間距來說，優選為400_500nm，測定到增強因子的強烈增力口。在間距為約450nm的陣列中排列的約200X 175nm的顆粒，實現了約1，35的最大增強。此外，根據圖4A，通常可理解，若顆粒(即顆粒寬度或高度)太小，則散射到基底內的與顆粒相互作用的光的分數高，但散射效率非常低，且在顆粒內的吸收可能相對高。相反，若顆粒太大，則散射效率大，但僅僅相對小部分的散射光進入到基底內。對於顆粒高度來說，類似的原因可應用到顆粒寬度上。此外，若間距低，則表面覆蓋率變高，且顆粒層有效地變為(半)連續層，例如在金屬納米顆粒的情況下，可變為金屬反射層，或者例如在電介質納米顆粒情況下，可變為介電層，從而產生經典的幹涉效應。在例如太陽能電池上形成納米顆粒AR塗層中使用金屬納米顆粒的優點之一是金屬(例如Ag或Al)用於形成太陽能電池的頂部電觸點。按照這一方式，可在單一的加工步驟中，使用相同的金屬，實現電觸點和納米顆粒AR塗層的沉積。在一些實施方案中，發現通過在基底上的電介質間隔薄層上放置納米顆粒，透光率得到改進。這種間隔層可以是例如已經存在於標準半導體製造工藝中的鈍化薄層。圖4B示出了對於各種納米顆粒陣列幾何形狀和不同的間隔層厚度來說，所測量的晶體矽(c-Si)基底的反射下降，這是因為存在置於Si3N4層之上的銀納米顆粒導致的。為了參考，還示出了與67nm厚的Si3N4塗層有關的反射係數(虛線)。通過在太陽光譜內，例如最多到c-Si帶隙的波長，對所測量的反射率取平均，計算這一附圖中所示的反射係數。該圖表明可利用顆粒陣列幾何形狀和Si3N4間隔層二者的選擇，最小化反射，這是因為顆粒和Si3N4間隔層的性能之間存在強烈的耦合導致的。圖4B示出了對於特定的納米顆粒陣列幾何形狀、間距和間隔厚度來說，反射有效地下降。特別地，當選擇顆粒寬度範圍為120-240nm,優選130nm-230nm時,反射下降。也可通過選擇陣列間距範圍為350-550nm，優選400nm_550nm，減少反射。另外，圖4B還闡述了反射係數還受到間隔層厚度的強烈影響。特別地，通過選擇Si3N4間隔厚度在50-90nm，優選55_80nm範圍內，獲得反射的顯著下降。正如下文更加詳細地描述的，根據本發明的納米顆粒AR塗層不限於參考圖1-4B所述的材料，且在沒有脫離本發明的情況下，可應用到各種組合上。以下更加詳細地討論了這些變通方案以及與本發明有關的優點。圖5闡述了在納米顆粒AR塗層中所使用的納米顆粒的形狀的影響。特別地，這一附圖闡述了當顆粒形狀從圓柱形變化為球體狀時，同時保持顆粒寬度和體積大致恆定的同時，增強因子的變化(針對在一定面積的c-Si上的單一顆粒計算)。根據這一附圖，可得出在某些幾何形狀中，球形顆粒可提供比圓柱形顆粒好的AR性能。圖6描繪了再一實施方案，其中在納米顆粒AR塗層中使用半導納米顆粒。在這一實施方案中，球形Si納米顆粒的陣列置於c-Si基底上。寬度約160nm和高度50nm的納米顆粒陣列具有約200nm的陣列間距。在基底和陣列上沉積120nm的薄膜電介質(n=l.5)，以便Si納米顆粒包埋在薄膜電介質內。
在圖6中，可看出，對於太陽光譜的紅色部分來說，Si納米顆粒AR塗層提供與80nm的常規Si3N4塗層相同的增強，但在高於370nm的藍色部分內提高光在基底內的耦合。因此，圖6中的結果表明，具有高介電常數的非金屬納米顆粒，例如半導納米顆粒，例如Si，或者絕緣納米顆粒，例如高折射金屬氧化物，例如A1203，Ta205, Τ 305, Τ 02, Ζ 02, Nb205,Ce02和Si3N4的納米顆粒也可用作強光散射劑以供在本發明的納米顆粒AR塗層中使用。在這一實施方案中，Si納米顆粒包埋在薄膜介電層內，從而提供防止Si納米顆粒氧化的優點。因此，薄膜介電層另外充當納米顆粒的鈍化層。而且，含包埋納米顆粒的這種薄膜介電層提供機械堅固性。圖7描繪了根據本發明的一個實施方案，介電層和納米顆粒層的組合抗反射效果。特別地，它描繪了裸Si基底(實線)，含50nm厚Si3N4塗層的矽基底(虛線)，包括在具有450nm間距的正方形陣列內排列的含200nm寬和175nm高球形銀顆粒的納米顆粒AR層的矽基底(點線)，和包括50nm厚Si3N4間隔層以及在間隔層之上的含在具有450nm間距的正方形陣列內排列的200nm寬和125nm高球形銀納米顆粒的納米顆粒AR層的矽基底(點劃線(dash-dotted line))的透射光譜。根據這些圖表，可得出由於電介質間隔層和納米顆粒AR層之間的相互作用導致電介質間隔層特別地改進光譜的UV和可見光部分內光的透射率，同時含介電常數顯著不同於介電層的介電常數的納米顆粒的納米顆粒AR層改進近紅外和紅外光譜範圍內的透射率。結合這些AR層提供在全部太陽光譜內顯著的寬帶透射提高。圖8描繪了根據本發明進一步的實施方案，介電層和納米顆粒層的結合的抗反射效果。特別地，它描繪了裸Si基底(實線)，含45nm厚Si3N4塗層的矽基底(虛線)，和包括在具有400nm間距的正方形陣列內排列的含250nm寬和150nm高的圓柱形矽顆粒的納米顆粒塗層的矽基底(點線)，和包括45nm厚的Si3N4間隔層以及在間隔層之上排列的含在具有450nm間距的正方形陣列內的250nm寬和150nm高圓柱形銀納米顆粒的納米顆粒AR層的矽基底(點劃線)的透射光譜。這一實施方案還闡述了透射光譜內的寬帶提高起源於納米顆粒層和電介質AR層的結合效果，其中所述納米顆粒層改進近紅外和紅外光譜範圍的透射率，和電介質AR層改進光譜的藍色和可見光部分的透射率，其中納米顆粒的介電常數顯著不同於介電層的介電常數ε。本發明的納米顆粒AR塗層中所使用的材料的介電常數值是本領域眾所周知的，例如聚合物 ε ~1.4;Si02 ε ~ 2.15;Si3N4 ε ~ 4;Ti02 ε ~ 7.5;Si ε ~ 12.25 (IlOOnm波長)和ε 15(500nm)。此外，本領域眾所周知的是，金屬的介電常數是複雜的波長依賴的函數，例如對於Ag來說，ε的實部在-55 (IlOOnm)至2 (300nm)之間變化，和ε的虛部可在0.5-3.5之間變化，而對於Au來說，ε的實部在-60 (IlOOnm)至O (300nm)之間變化，和ε的虛部可在1-7之間變化。較強的散射效應要求間隔層和納米顆粒所使用的材料的介電常數之間的差值較大。在進一步的實施方案中，參考圖1-5所述的金屬納米顆粒可包埋在薄膜介電層內。例如，200nm寬和125nm高以及450nm陣列間距的Ag納米顆粒可包埋在225nm厚的Si3N4電介質內。按照這一方式，防止Ag納米顆粒氧化。參考圖1-8所述的實施方案中所使用的材料和AR塗層結構僅僅用於闡述，和絕不限制本發明。例如，可用本發明的納米顆粒AR塗層塗布的典型基底通常可涉及在光學元件和顯示器器件中使用的任何種類的透明玻璃類基底。其他可預見的基底包括在光電器件，例如光伏器件中使用的半導基底，其中包括無定形或(多)晶半導體基底，其中半導體可選自矽，GaAs和相關的II1-V化合物，CdTe, Cu (In，Ga) (Se, S)CdSe, PbS, PbSe,工程材料，例如量子點超晶格，或任何其他半導體材料。此外，還預見可使用有機類光學元件和光電器件。而且，認為納米顆粒AR塗層可以是多層結構的一部分，所述多層結構例如包括在納米顆粒之上沉積的一層或更多層鈍化層。這種鈍化層可以例如包括本領域眾所周知的UV可固化的樹脂。此外，納米顆粒的陣列可均包括具有預定間距的二維布局和納米顆粒的無規布局。在這一無規的布局中，替代陣列間距，可使用有效的表面覆蓋率(%/單位面積)作為定義納米顆粒AR塗層的參數之一。可使用各種已知的平版印刷技術，例如UV, X-射線，e-束平版印刷和其他相關技術結合已知的薄膜沉積方法，例如濺射、熱蒸發、化學氣相沉積或溶膠-凝膠技術，製造納米顆粒AR塗層。此外，可使用改編(adapted)的篩網印刷或噴墨印刷技術，這些技術允許直接印刷納米尺寸的金屬結構(參見，例如Zhao等人，〃Self-aligned inkjet printing ofhighly conducting goldelectrodes with submicron resolution (自校準的噴墨印刷具有亞微米解析度的高導電的金電極)〃，Journal of Applied Physics 101, 064513, 2007) 大面積施加的一種特別有用的技術是壓印平版印刷技術。這一技術的一個實施方案例如公開於美國專利申請US2008/0011934中，在此通過參考將其引入到本申請中。使用這一方法，製造與具有相對於圖1-8所述的典型尺寸的預定納米顆粒陣列的圖案相符合的壓印模板。壓印模板的結構轉印到可固化樹脂層上，所述樹脂層布置在光伏電池的半導體層上。在固化樹脂之後，蝕刻構圖的抗蝕劑層，以便暴露半導體層的表面。在壓印的抗蝕劑圖案上沉積金屬層，接著除去(lift-off)，完成完整結構的實現。要理解，可單獨或結合所述的其他特徵使用任何一個實施方案所述的任何特徵，且也可與任何其他實施方案的一個或更多個特徵或者任何其他實施方案的任何組合結合使用。而且，本發明不限於以上所述的實施方案，這些實施方案可在所附權利要求的範圍內
變化。
權利要求
1.供光學元件或光電器件使用的薄膜寬帶抗反射層，它包括: 至少一層薄膜介電層； 置於所述薄膜介電層之上或其內的至少一個陣列的納米顆粒，其中所述納米顆粒的介電常數顯著不同於所述介電層的介電常數。
2.權利要求1的抗反射層，其中所述薄膜介電層包括二氧化矽，氮化矽，原矽酸四乙酯(TEOS)，有機樹脂，聚合物，半導體和/或其結合。
3.權利要求1或2的抗反射層，其中所述薄膜電介質的厚度大約在10和300nm之間，優選在50和IOOnm之間。
4.權利要求1-3任一項的抗反射層，其中選擇所述納米顆粒的平均尺寸在大約100和300nm，和其中選擇所述顆粒之間的平均距離在200和700nm之間。
5.權利要求1-4任一項的抗反射層，其中所述納米顆粒的至少一部分是金屬納米顆粒，優選所述金屬選自Au, Ag, Cu, Al和/或其合金。
6.權利要求1-4任一項的抗反射層，其中所述納米顆粒的至少一部分是半導納米顆粒，優選所述半導材料選自第IV族的半導體，II1-V或I1-VI半導化合物和/或其結合。
7.權利要求1-4任一項的抗反射層，其中所述納米顆粒的至少一部分是金屬氧化物納米顆粒，優選選自A1203, Ta205, Τ 305, Ti02, Zi02, Nb205, Ce02和Si3N4中的高折射指數氧化物。
8.權利要求1-7任一項的抗反射層，其中所述納米顆粒的至少一部分具有基本上球體的形狀。
9.多層結構，它包括至少一層權利要求1-7任一項的抗反射層。
10.光學兀件，優選光學透鏡或顯不器屏幕，它包括權利要求1-8任一項的抗反射層。
11.光電器件，優選光接收或發光器件，它包括權利要求1-8任一項的抗反射層。
12.光電器件，其中所述抗反射層沉積在薄膜光吸收或發光層上。
13.一陣列的電介質納米顆粒和/或金屬納米顆粒作為抗反射塗層的至少一部分的用途。
14.權利要求12的用途，其中選擇所述納米顆粒的平均尺寸在約100和300nm之間，和其中選擇所述顆粒之間的平均距離在200和700nm之間。
15.權利要求12或13的用途，其中所述納米顆粒的至少一部分是金屬納米顆粒，優選所述金屬選自Au, Ag, Cu, Al和/或其合金；和/或，其中所述納米顆粒的至少一部分是半導納米顆粒，優選所述半導材料選自第IV族半導體，II1-V或I1-VI半導化合物和/或其結合；和/或其中所述納米顆粒的至少一部分是金屬氧化物納米顆粒，優選選自Ta205, Τ 305, Ti02, Zi02, Nb205, Ce02 和 Si3N4 中的高折射指數的氧化物。
全文摘要
公開了供光學元件或光電器件使用的薄膜寬帶抗反射層，其中該薄膜寬帶抗反射層包括至少一層薄膜介電層；和置於所述薄膜介電層之上或其內的納米顆粒的至少一個陣列，其中所述納米顆粒的介電常數顯著不同於所述介電層的介電常數。
文檔編號H01L31/0216GK103081111SQ201180024566
公開日2013年5月1日 申請日期2011年4月6日 優先權日2010年4月6日
發明者R·德瓦勒, M·何賓克, A·波爾曼 申請人:荷蘭能源研究中心基金會