紫外減反射薄膜的研究.pdf

1、減反射薄膜在各領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛，對(duì)其性能的要求也在不斷地提高。紫外波段的減反射薄膜可顯著提高光電探測(cè)器件、激光器和太陽(yáng)能電池等應(yīng)用的光學(xué)性能，其研究意義不斷凸顯。對(duì)于硅太陽(yáng)能電池來(lái)說，由于其折射率遠(yuǎn)大于空氣，導(dǎo)致對(duì)紫外光的反射較高。而降低Si表面紫外光的反射，可顯著提高電池在短波范圍的光譜響應(yīng)。論文主要對(duì)晶體硅表面的紫外波段減反射薄膜展開研究，具體內(nèi)容如下:
　　1.論文在介紹了傳統(tǒng)減反射薄膜原理的基礎(chǔ)上，針對(duì)短波范圍內(nèi)大部分

2、材料都具有有吸收（消光系數(shù)不為零）的特點(diǎn)，推導(dǎo)了短波段減反射薄膜的設(shè)計(jì)方法。
　　2.以Si為基底設(shè)計(jì)了兩層結(jié)構(gòu)（下層薄膜的消光系數(shù)不為零）的紫外減反射薄膜。為了使膜層的折射率與預(yù)期相符，上層薄膜采用了納米柱結(jié)構(gòu)，下層薄膜使用了兩種材料均勻混合的方法。利用TFCalc對(duì)薄膜進(jìn)行了優(yōu)化，結(jié)果表明該膜系結(jié)構(gòu)較大程度上明顯降低了紫外入射光的反射。
　　3.引入光譜下轉(zhuǎn)換材料YAG∶Ce，在Si基底上設(shè)計(jì)了四層結(jié)構(gòu)的紫外減反射薄膜。

3、薄膜的上兩層使用了納米柱結(jié)構(gòu)，以調(diào)節(jié)膜層的折射率。模擬結(jié)果表明薄膜結(jié)構(gòu)在紫外波段可將平均反射率降到18％以下，可見光及紅外波段更可將反射率降到4％以下。
　　4.實(shí)驗(yàn)制備了含有YAG∶Ce的四層紫外減反射薄膜結(jié)構(gòu)，對(duì)薄膜的性質(zhì)和影響因素進(jìn)行了研究。制備的薄膜在350nm～500nm的短波段內(nèi)的平均反射率約為16.6％，在350nm～1100nm的寬光譜波段內(nèi)的反射率平均約為13％，說明了該薄膜不僅可以有效減少紫外光的反射，也可以實(shí)