專利名稱：在襯底表面特別是光學(xué)元件上的錐形納米結(jié)構(gòu)、其制造方法及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
光的部分反射始終值得關(guān)注的是在光射中例如空氣/玻璃或相反的界面上的情況下。在垂直入射到玻璃板上的情況下，兩個(gè)界面各反射入射光的約4%。該數(shù)值在光以銳角或鈍角入射的情況下上升到約5%。這種部分反射對(duì)于許多應(yīng)用來(lái)說(shuō)，例如像在希望盡可能高透射的光學(xué)元件如透鏡等方面是一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題。
背景技術(shù)：
由薄膜組成的降低反射的涂層在市場(chǎng)上可以買(mǎi)到。但這種涂層費(fèi)用昂貴，其機(jī)械穩(wěn)定性通常不能令人滿意及其入射角方面的公差很低。最近為解決這一問(wèn)題有人提出在光學(xué)元件的表面上涂覆微型和納米結(jié)構(gòu)，其類似于Mottenaugen的結(jié)構(gòu)并因此形象地也稱為Mottenaugen 結(jié)構(gòu)(Kanamori et al. (1999) OPTICS LETTERS 24(20), 1422-1424 ；Toyotaet al. (2001) ,Jpn.J.Appl.Phys. 40 (7B)，747-749)。這些方案的絕大部分以緩慢且費(fèi)用昂貴的使用方法，例如像電子束-蝕刻技術(shù)為基礎(chǔ)。通過(guò)蝕刻可以直接在石英玻璃上產(chǎn)生Mottenaugen結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單和成本低廉的方法在德國(guó)公開(kāi)文獻(xiàn)DE 10 2007 014 538 Al和相應(yīng)的國(guó)際公開(kāi)文獻(xiàn)WO 2008/11616 Al以R Lohmuller et al.，NANO LETTERS 2008，BcL 8，Nr. 5，1429-1433 中有所介紹。但那里所公開(kāi)的蝕刻方法就此而言仍不是最佳的，作為由此獲得的Mottenaugen結(jié)構(gòu)一般以柱狀結(jié)構(gòu)的設(shè)置為基礎(chǔ)。這種柱狀結(jié)構(gòu)在其抗反射效果方面不如自然Mottenaugen上錐形的微型結(jié)構(gòu)。但采用所稱的方法出于基本原理的原因很難制造錐形的結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵谶@種方法中，金粒作為蝕刻掩膜使用和金粒的剝蝕比襯底表面的石英玻璃慢得多。如果為取得更強(qiáng)的各向同性的剝蝕而改變所述方法的參數(shù)(在工藝氣體內(nèi)增加氧，減少氬比例)，雖然可以獲得部分錐形的結(jié)構(gòu)，但這些結(jié)構(gòu)始終具有相當(dāng)寬和變形的上端，對(duì)抗反射特性產(chǎn)生不利影響。Ching-Mei Hsu 等人在 Applied Physics Letters 93,133109 (2008)中介紹了一種用于通過(guò)選擇性蝕刻硅襯底表面產(chǎn)生柱狀和錐形結(jié)構(gòu)的方法，其中，事先涂覆的SiO2納米顆粒作為蝕刻掩膜使用。但這種方法不能制造本身由SiO2或石英玻璃組成的柱狀和錐形結(jié)構(gòu)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的因此在于，按照盡可能簡(jiǎn)單、節(jié)省材料和成本低廉的方式，提供各種各樣的襯底表面，包括SiO2表面和石英玻璃表面，特別是具有近似理想的錐形納米結(jié)構(gòu)的降低反射排列方式的光學(xué)元件在內(nèi)。該目的依據(jù)本發(fā)明利用權(quán)利要求I所提供的方法以及根據(jù)權(quán)利要求14所述的襯底表面和根據(jù)權(quán)利要求15的光學(xué)元件得以實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明特殊的或優(yōu)選的實(shí)施方式和方面是其他權(quán)利要求的主題。根據(jù)權(quán)利要求I所述依據(jù)本發(fā)明用于在襯底表面上制造錐形納米結(jié)構(gòu)的方法至少包括以下步驟a)提供用納米顆粒覆蓋的襯底表面；b)蝕刻用納米顆粒覆蓋的襯底表面深度至少lOOnm，其中，納米顆粒發(fā)揮蝕刻掩膜的作用并這樣調(diào)節(jié)蝕刻參數(shù)，使納米顆粒的下面形成雙曲結(jié)構(gòu)；c)通過(guò)施加機(jī)械力在最小直徑的區(qū)域內(nèi)斷開(kāi)雙曲結(jié)構(gòu)，其中，襯底表面上保留的結(jié)構(gòu)具有錐形的形狀，其基本上相當(dāng)于單層雙曲結(jié)構(gòu)的一半。上面和下文中所使用的概念“雙曲結(jié)構(gòu)”特別是指“旋轉(zhuǎn)雙曲結(jié)構(gòu)”。依據(jù)本發(fā)明的方法優(yōu)選在蝕刻步驟b)中包括利用同一蝕刻劑和/或不同蝕刻劑的多次處理。特別優(yōu)選兩種不同的蝕刻劑交替使用。蝕刻劑原則上可以是現(xiàn)有技術(shù)在所公開(kāi)的和適用于各自襯底表面的任何蝕刻劑。優(yōu)選蝕刻劑從氯氣，例如Cl2、BCl3和其他氣態(tài)氯化合物、氟代烴，例如CHF3、CH2F2、CH3F、氟化碳，例如CF4、C2F8，氧、氬、SF6和它們的混合物 組中選取。在一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，SF6在至少一個(gè)處理步驟中作為蝕刻劑成分使用。全部蝕刻處理的持續(xù)時(shí)間典型地處于I分鐘至30分鐘、優(yōu)選5至15分鐘的范圍內(nèi)。典型的是，在步驟b)中使用如 DE 10 2007 014 538 Al 和 Lohmiiller et al.，NANO LETTERS 2008，Bd. 8，Nr. 5，1429-1433 中所介紹的等離子蝕刻法(“reactive ionetching”)并優(yōu)選使用氬與至少另一種工藝氣體例如CHF3或SF6的混合物。但與現(xiàn)有技術(shù)相反，在依據(jù)本發(fā)明的方法中不是追求直接產(chǎn)生柱狀、棱錐體或錐形的納米結(jié)構(gòu)，確切地說(shuō)而是追求形成雙曲結(jié)構(gòu)。這一點(diǎn)通過(guò)相應(yīng)調(diào)節(jié)蝕刻參數(shù)實(shí)現(xiàn)。重要的是至少lOOnm、優(yōu)選至少200nm或至少300nm,特別優(yōu)選至少400nm的大蝕刻深度。取代Lohmiiller等人所介紹的氬/CF4等離子的單級(jí)蝕刻過(guò)程，依據(jù)本發(fā)明最好利用至少兩種不同的蝕刻劑進(jìn)行多個(gè)和一般更短的處理步驟。單個(gè)處理步驟在此方面典型地持續(xù)10秒至2分鐘、優(yōu)選20至60秒，并可以反復(fù)2至20次、優(yōu)選5至10次或頻繁反復(fù)。全部蝕刻處理的持續(xù)時(shí)間典型地處于I分鐘至30分鐘、優(yōu)選5至15分鐘的范圍內(nèi)。在至少一個(gè)處理步驟中使用SF6作為蝕刻劑或蝕刻劑成分的情況下取得特別好的結(jié)果。特別是在SiO2作為襯底表面的情況下，因此實(shí)現(xiàn)比采用CF4明顯更高的蝕刻率。所獲得的雙曲結(jié)構(gòu)在最小直徑的范圍內(nèi)典型地具有5nm至50nm、優(yōu)選IOnm至30nm范圍內(nèi)的直徑。最小直徑的這種范圍形成所獲得結(jié)構(gòu)的機(jī)械弱點(diǎn)并在該部位上通過(guò)施加機(jī)械力用于有針對(duì)性的折斷。折斷后襯底表面上保留的結(jié)構(gòu)具有錐形形狀，其基本上相當(dāng)于單層雙曲結(jié)構(gòu)，確切地說(shuō)單層旋轉(zhuǎn)雙曲結(jié)構(gòu)的一半，并大致具有原始雙曲結(jié)構(gòu)的一半高度。錐形結(jié)構(gòu)的高度典型地處于50nm至400nm、優(yōu)選150nm至300nm的范圍內(nèi)。這些面與法線最好包括3°到35°之間的角度。在依據(jù)本發(fā)明的方法步驟c)中機(jī)械力的施加例如可以通過(guò)超聲波處理、振蕩的作用、氣動(dòng)力或通過(guò)摩擦進(jìn)行。超聲波處理特別優(yōu)選，因?yàn)榘凑者@種方式可以特別迅速、容易和有效地產(chǎn)生所要求的錐形結(jié)構(gòu)。這種超聲波處理適用的不受限制的條件在下面的實(shí)施例中予以說(shuō)明。但方法條件的變化需要在取決于所使用的特殊襯底進(jìn)行優(yōu)化和專業(yè)人員很容易通過(guò)例行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定。襯底表面原則上沒(méi)有特別限制并可以包括任何材料，只要可供依據(jù)本發(fā)明方法的蝕刻步驟使用和對(duì)前面或后面的步驟沒(méi)有不利影響或損害。襯底例如可以從玻璃、硅、半導(dǎo)體、金屬、聚合物等中選取。特別是為光學(xué)應(yīng)用優(yōu)選透明襯底。特別優(yōu)選襯底表面的材料從石英玻璃、Si02、Si、A1203、CaF2> GaAs 組中選取。為幾種應(yīng)用優(yōu)選作為蝕刻掩膜使用的納米顆粒在襯底表面上具有預(yù)先規(guī)定的二維幾何排列方式。這種排列方式作為特征具有預(yù)先規(guī)定的最小或中等粒子距離，其中，這種預(yù)先規(guī)定的粒子距離在襯底表面的所有區(qū)域內(nèi)均可以相同或不同的區(qū)域可以具有預(yù)先規(guī)定的不同粒子距離。這種類型幾何形狀的排列方式原則上可以利用現(xiàn)有技術(shù)的任何適用方法，特別是下面詳細(xì)介紹的膠束納米刻蝕法實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選但不一定非得如此，即襯底表面利用膠束-二嵌段-共聚物-納米刻蝕技術(shù)，例如像EP I 07 157 BI和DE 197 47 815 Al所介紹的那樣，用納米顆粒覆蓋。在膠束納米刻蝕法中，塊狀共聚物的膠束溶液例如通過(guò)浸潰層沉積在襯底上并在適當(dāng)?shù)臈l件下在表面上形成此外也取決于塊狀共聚物的類型、分子重量和濃度的化學(xué)上不同聚合物塊的有序薄膜結(jié)構(gòu)。溶液中的膠束含有無(wú)機(jī)鹽，它們?cè)诔练e后可與聚合物膜氧化或還原成無(wú)機(jī)的納米顆粒。專利申請(qǐng)DE 10 2007 017 032 Al中所介紹的這種技術(shù)的進(jìn)一步開(kāi) 發(fā)既可以調(diào)節(jié)所稱聚合物塊并因此產(chǎn)生的納米顆粒的側(cè)面分離長(zhǎng)度，也可以通過(guò)不同措施這樣精確地整面調(diào)節(jié)這些納米顆粒的直徑，使其可以制造具有所要求的距離梯度和/或直徑梯度的納米結(jié)構(gòu)化的表面。典型的是，采用這種膠束納米刻蝕技術(shù)制造的納米顆粒排列方式具有準(zhǔn)六邊形的圖案。原則上納米顆粒的材料沒(méi)有特別的限制并可以包括現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)這些納米顆粒公開(kāi)的材料。典型的是，在此方面是金屬或金屬氧化物。大范圍適用的材料在DE 10 2007
014538 Al中提到。納米顆粒的金屬或金屬成分最好從Au、Pt、Pd、Ag、In、Fe、Zr、Al、Co、Ni、Ga、Sn、Zn、Ti、Si和Ge、其混合物和復(fù)合物的組中選取。適用的金屬氧化物的特殊例子是氧化鈦、氧化鐵和氧化鈷。金屬的優(yōu)選例子是金、鈕和鉬，而且特別優(yōu)選金。這里使用的概念“顆?！币舶ā皥F(tuán)簇”，特別是如DE 10 2007 014 538 Al和DE197 47 815 Al中所介紹和定義的那樣，而且兩個(gè)概念在這里也可以互換使用。在本實(shí)施例中，詳細(xì)介紹了適合于在石英玻璃表面上制造錐形納米結(jié)構(gòu)的條件。但對(duì)專業(yè)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是，這些條件需要在取決于所使用的特殊材料情況下進(jìn)行改變和通過(guò)例行實(shí)驗(yàn)不難測(cè)定。依據(jù)本發(fā)明方法的產(chǎn)品在半導(dǎo)體技術(shù)、光學(xué)、傳感器技術(shù)和光伏領(lǐng)域提供了廣泛的應(yīng)用可能性。對(duì)此幾個(gè)不受限制的例子是在光學(xué)裝置，特別是光學(xué)元件如透鏡、光柵和其他折射或散射結(jié)構(gòu)、傳感器，特別是CCD傳感器和太陽(yáng)能電池。一種特別優(yōu)選的應(yīng)用涉及特別是用于降低反射的光學(xué)元件。
圖I示意所示為與現(xiàn)有技術(shù)相比依據(jù)本發(fā)明方法的主要步驟；圖2所示為采用現(xiàn)有技術(shù)的方法制造的蝕刻柱形納米結(jié)構(gòu)的掃描電子顯微照片；圖3所示為采用依據(jù)本發(fā)明的方法制造的蝕刻雙曲結(jié)構(gòu)的掃描電子顯微照片；圖4所示為采用依據(jù)本發(fā)明的方法制造的蝕刻錐形納米結(jié)構(gòu)的掃描電子顯微照片;圖5所示為透射測(cè)量，這種測(cè)量與實(shí)心的柱形結(jié)構(gòu)和無(wú)涂層的表面相比，利用依據(jù)本發(fā)明獲得的錐形結(jié)構(gòu)使石英玻璃的表面性能得到改善。
具體實(shí)施例方式下面的舉例用于詳細(xì)介紹本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于此。實(shí)施例I在具有金納米顆粒排列的襯底上產(chǎn)生錐形納米結(jié)構(gòu)I、提供襯底表面首先將襯底表面，例如石英玻璃借助膠束納米刻蝕技術(shù)利用金納米顆粒以確定的 排列方式覆蓋。在該步驟中，可以遵照EP I 027 157 BUDE 197 47 815 Al或DE 10 2007
017032 Al所介紹的報(bào)告進(jìn)行。該方法包括將嵌段共聚物(例如甲苯中的PolystyroUn)-b-Poly (2-vinyl-pyridin (m))的膠束溶液例如通過(guò)浸膠涂層沉積在襯底上，由此表面上形成一種聚合物塊的有序膜結(jié)構(gòu)。溶液中的膠束含有金鹽、優(yōu)選HAuCl4，其在沉積后與聚合物膜還原成金納米顆粒。還原可以在化學(xué)上利用肼進(jìn)行，或借助高能量的輻射如電子輻射或光進(jìn)行。最好在還原后或同時(shí)(例如通過(guò)利用Ar離子、H離子或O離子的等離子蝕刻)去除聚合物膜。此后襯底表面利用金納米顆粒的排列進(jìn)行覆蓋。隨后對(duì)利用金納米顆粒覆蓋的襯底表面(石英玻璃)進(jìn)行深度至少I(mǎi)OOnm的蝕亥丨J。為此使用 Oxford Plasma 的 “Reactive Ion Etcher，，，設(shè)備PlasmaLab 80 plus。但不同于現(xiàn)有技術(shù)中所公開(kāi)的裝置原則上同樣適用。蝕刻包括采用不同的蝕刻劑多次依次實(shí)施的兩個(gè)處理步驟。步驟I 作為蝕刻劑(工藝氣體)使用比例為10 40 8 (sccm)的Ar/SF6/02的混合物。壓力5OmTorrRF-功率120W時(shí)間60s步驟2 蝕刻劑Ar/CHF3:10 40壓力5OmTorrRF-功率120WICP 功率20W時(shí)間20s這兩個(gè)步驟交替重復(fù)8次。然后在水中和/或酒精(例如乙醇)中進(jìn)行10分鐘的超聲波處理。在具體情況下將Bandelin Sonorex, Typ RK 57作為超聲波裝置使用。但現(xiàn)有技術(shù)中所公開(kāi)的其他超聲波裝置原則上同樣適用。為進(jìn)行超聲波檢查將試樣垂直利用聚四氟乙烯支架插入燒杯內(nèi)。然后將燒杯注入乙醇和/或水，直至襯底試樣被完全覆蓋。隨后將燒杯放入超聲波裝置內(nèi)和典型地在中等的能量級(jí)下超聲波檢查10分鐘。需要時(shí)可以改變超聲波檢查的持續(xù)時(shí)間或能量。原則上不需要再處理，但具有優(yōu)點(diǎn)地可以進(jìn)行徹底沖洗以清除可能存在的碎片。
實(shí)施例2納米結(jié)構(gòu)的表征從依據(jù)本發(fā)明獲得的納米結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有技術(shù)的納米結(jié)構(gòu)中，利用掃描電子顯微鏡在不同的傾斜角度下進(jìn)行拍照。圖2a所示為蝕刻的柱形納米結(jié)構(gòu)20°傾斜角的掃描電子顯微照片，其采用與DE2007 014 538所介紹的類似方法產(chǎn)生。該方法略有改變(其他蝕刻化學(xué)，多個(gè)蝕刻步驟)，以便可以產(chǎn)生更深的結(jié)構(gòu)。采用舊方法專門(mén)所稱的蝕刻條件不能產(chǎn)生低于120nm的結(jié)構(gòu)。柱的高度約250nm和直徑約50nm。其平均距離約為80nm。圖2b所示為45°角下同一結(jié)構(gòu)放大的側(cè)視圖。事先在表面上借助玻璃刀做出刮痕，以便可以一眼看到形狀。圖3所示為在45°的傾斜角下采用依據(jù)本發(fā)明的方法制造的蝕刻雙曲結(jié)構(gòu)的掃描電子顯微照片。結(jié)構(gòu)的高度約500nm。大致半個(gè)高度上的狹窄處(機(jī)械薄弱點(diǎn))可以清 疋有Dtj ο圖4所示為在45°的傾斜角下和兩個(gè)不同的放大采用依據(jù)本發(fā)明的方法制造的蝕刻錐形納米結(jié)構(gòu)的掃描電子顯微照片。結(jié)構(gòu)的高度約250nm和尖端上的直徑約35nm以及根部的直徑約60nm。這一點(diǎn)產(chǎn)生約5. 5°的側(cè)壁角。其平均距離約為80nm。為評(píng)判這些結(jié)構(gòu)減少反射的效果進(jìn)行透射測(cè)量。圖5所示為透射測(cè)量，這種測(cè)量與實(shí)心的柱形結(jié)構(gòu)和無(wú)涂層的表面相比，利用依據(jù)本發(fā)明獲得的錐形結(jié)構(gòu)使石英玻璃的表面性能得到改善。具有錐形結(jié)構(gòu)表面的曲線頻帶明顯更寬，分布中沒(méi)有表現(xiàn)出“干涉現(xiàn)象”并表現(xiàn)出更高的絕對(duì)透射。所有試樣的材料均在具有同一光源的同一光譜計(jì)內(nèi)進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.用于在襯底表面上制造錐形納米結(jié)構(gòu)的方法，包括 a)提供用納米顆粒覆蓋的襯底表面； b)對(duì)用納米顆粒覆蓋的襯底表面以至少I(mǎi)OOnm的深度進(jìn)行蝕刻，其中納米顆粒發(fā)揮蝕刻掩膜的作用，并調(diào)節(jié)蝕刻參數(shù)以在納米顆粒下方形成雙曲結(jié)構(gòu)； c)通過(guò)施加機(jī)械力在最小直徑的區(qū)域內(nèi)斷開(kāi)雙曲結(jié)構(gòu)，其中留在襯底表面上的結(jié)構(gòu)具有錐形的形狀，其基本上對(duì)應(yīng)于單層雙曲結(jié)構(gòu)的一半。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其特征在于，在步驟c)中機(jī)械力是通過(guò)超聲波處理、振動(dòng)作用、氣動(dòng)力或通過(guò)摩擦施加的。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2的方法，其特征在于，所述蝕刻包括利用選自以下組中的蝕刻劑進(jìn)行的處理氯、氣態(tài)氯化合物、氟代烴、氟化碳、氧、氬、SF6及其混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3之一的方法，其特征在于，所述蝕刻包括利用相同蝕刻劑和/或利用不同蝕刻劑進(jìn)行的多次處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，所述蝕刻包括利用Ar/SF6/02的混合物作為蝕刻劑進(jìn)行的至少一次處理和利用Ar/CHF3的混合物作為蝕刻劑進(jìn)行的至少一次處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5之一的方法，其特征在于，實(shí)施蝕刻處理經(jīng)歷的時(shí)間段在I分鐘至30分鐘的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6之一的方法，其特征在于，所述納米顆粒具有預(yù)先規(guī)定的二維幾何排列方式。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至6之一的方法，其特征在于，所述襯底表面的材料選自石英玻璃、Si02、Si、A1203、CaF2> GaAs0
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8之一的方法，其特征在于，所述納米顆粒的材料包括金屬或金屬氧化物或由其組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于，所述納米顆粒的金屬或金屬成分選自Au、Pt、Pd、Ag、In、Fe、Zr、Al、Co、Ni、Ga、Sn、Zn、Ti、Si 和 Ge、其混合物和復(fù)合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于，所述納米顆粒是金納米顆粒。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至11之一的方法，其特征在于，所述納米顆粒是通過(guò)膠束納米刻蝕技術(shù)施加在所述襯底表面上的。
13.根據(jù)權(quán)利要求I至12之一的方法，其特征在于，所述襯底表面是光學(xué)元件的表面，所產(chǎn)生的錐形納米結(jié)構(gòu)在光學(xué)元件上形成減少反射的表面結(jié)構(gòu)。
14.襯底表面，包括錐形納米結(jié)構(gòu)，其形狀基本上對(duì)應(yīng)于單層雙曲結(jié)構(gòu)的一半，其中所述錐形納米結(jié)構(gòu)的材料不是娃。
15.光學(xué)元件，具有抗反射的表面結(jié)構(gòu)，包括錐形納米結(jié)構(gòu)，其形狀基本上對(duì)應(yīng)于單層雙曲結(jié)構(gòu)的一半，其中所述錐形納米結(jié)構(gòu)的材料不是硅。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的光學(xué)兀件,其具有大于95%的透射率。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的襯底表面或根據(jù)權(quán)利要求15的光學(xué)元件，其特征在于，所述錐形納米結(jié)構(gòu)具有預(yù)先規(guī)定的二維幾何排列方式，特別是六邊形排列方式。
18.根據(jù)權(quán)利要求14至17之一的襯底表面或光學(xué)元件，其特征在于，所述襯底表面的材料選自石英玻璃、Si02、A1203、CaF2> GaAs0
19.根據(jù)權(quán)利要求14的襯底表面或根據(jù)權(quán)利要求15的光學(xué)兀件在半導(dǎo)體技術(shù)、光學(xué)、傳感器技術(shù)和光伏領(lǐng)域中的用途。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的用途，其是用于光學(xué)裝置、傳感器，特別是CCD傳感器和太陽(yáng)能電池中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種襯底表面，特別是光學(xué)元件上的錐形納米結(jié)構(gòu)、其制造方法及其特別是在光學(xué)裝置、太陽(yáng)能電池和傳感器中的應(yīng)用。依據(jù)本發(fā)明的錐形納米結(jié)構(gòu)特別適用于提供光反射非常小的襯底表面。依據(jù)本發(fā)明用于在襯底表面上制造錐形納米結(jié)構(gòu)的方法至少包括的步驟有a)提供用納米顆粒覆蓋的襯底表面；b)蝕刻用納米顆粒覆蓋的襯底表面深度至少100nm，其中，納米顆粒發(fā)揮蝕刻掩膜的作用并這樣調(diào)節(jié)蝕刻參數(shù)，使納米顆粒的下面形成雙曲結(jié)構(gòu)；c)通過(guò)施加機(jī)械力在在最小直徑的區(qū)域內(nèi)斷開(kāi)雙曲結(jié)構(gòu)，其中，襯底表面上保留的結(jié)構(gòu)具有錐形的形狀，其基本上相當(dāng)于單層雙曲結(jié)構(gòu)的一半。
文檔編號(hào)B81C1/00GK102781815SQ201080059070
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者C·帕霍爾斯基, C·莫爾哈德, J·P·施帕茨 申請(qǐng)人:馬克思-普朗克科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)