改變是由兩個或多個間隔開的電接觸記錄的。本發(fā)明公開中的多晶材料層是薄膜材料，該薄膜材料限定為具有沿著其中微晶之間的至少一個維度存在的邊界域。多晶材料層中微晶的尺寸可以是微米或納米級。例如，包括一維柱狀晶(微米或納米)的薄膜被看作是多晶薄膜材料。
[0032]在另一個實施例中，本發(fā)明公開涉及一種通過給基底表面施加多晶材料層來執(zhí)行的方法。多晶材料可以被敏化以增強(qiáng)或產(chǎn)生在多晶材料中接收和與光相互作用的能力。該方法還通過下述步驟來執(zhí)行，使第一晶體(或第一組晶體)與第二晶體(或第二組晶體)隔離，且給多晶材料的第一晶體或第一組晶體施加一個或多個間隔開的第一電接觸，給多晶材料的第二晶體或第二組晶體施加一個或多個間隔開的第二電接觸以形成復(fù)眼光導(dǎo)器件，其中與多晶材料相互作用的光的變化改變多晶材料的導(dǎo)電電阻。
[0033]在另一個方面，本發(fā)明公開的實施例涉及光伏式光檢測器器件，該器件被描述為包括具有表面的基底、施加于基底表面的多晶材料層、施加于多晶材料的結(jié)層、和連接于結(jié)層和基底的兩個或多個間隔開的電接觸。多晶材料層可被敏化以增強(qiáng)或產(chǎn)生接收和與光相互作用的能力。結(jié)層被施加于與多晶材料層的接觸基底的表面相反的多晶材料層的表面。結(jié)層使與多晶材料層相互作用的光的變化在結(jié)層處產(chǎn)生變化?；谂c多晶材料相互作用的光的變化和結(jié)層的變化，兩個或多個間隔開的電接觸使電壓或電流產(chǎn)生。
[0034]在本發(fā)明公開的另一個實施例中，給出一種方法，該方法通過給基底的表面施加多晶材料層來執(zhí)行。多晶材料可以被敏化以增強(qiáng)或產(chǎn)生多晶材料接收和與光相互作用的能力。該方法還通過給多晶材料施加結(jié)層來執(zhí)行，以使與多晶材料相互作用的光的變化在結(jié)層處產(chǎn)生變化。兩個或多個間隔開的電接觸被施加于多晶材料和基底，以生成光伏器件，該光伏器件基于與多晶材料相互作用的光的變化和結(jié)層的變化而產(chǎn)生電壓或電流。
[0035]在本發(fā)明公開的一個方面，實施例涉及夜視半導(dǎo)體器件。夜視半導(dǎo)體器件具有彎曲的基底，該彎曲的基底具有形成內(nèi)彎曲的第一表面，和相對第一表面形成外彎曲的第二表面。夜視半導(dǎo)體器件還包括施加于基底的第一表面的多晶材料層、施加于多晶材料層的結(jié)層、連接于結(jié)層和基底的多個間隔開的電接觸、微通道板、置于多個間隔開的電接觸和微通道板之間的真空管、和電連接于微通道板的一個或多個電子設(shè)備。多晶材料層可以被敏化以增強(qiáng)或產(chǎn)生接收和與光相互作用的能力。結(jié)層被施加于與多晶材料層接觸基底的表面相反的多晶材料層的表面。結(jié)層使與多晶材料層相互作用的光的變化在結(jié)層處產(chǎn)生變化。多個間隔開的電接觸用于發(fā)射電子。微通道板被配置成接收從多個間隔開的電接觸發(fā)射的電子，并且生成電子撞擊微通道板的樣式的指示信息。真空管被配置成允許從多個間隔開的電接觸發(fā)射的電子撞擊微通道板。一個或多個電子設(shè)備被配置成接收電子撞擊微通道板的樣式的指示信息，并且以電子撞擊微通道板的樣式生成圖像。
[0036]本發(fā)明公開在某些實施例中涉及用于生成檢測可以是預(yù)定波長或者在預(yù)定波長范圍內(nèi)的光的半導(dǎo)體檢測器的方法。例如，適當(dāng)范圍的波長包括可見光譜、或中紅外光譜、或長波長紅外光譜內(nèi)的光。在一個實施例中，提供了一種方法，該方法使用在異種基底上生長的高質(zhì)量微尺寸的半導(dǎo)體晶體，并且因此使量子檢測能以高運(yùn)行溫度、高檢測能力和快的速度進(jìn)行。本文使用的術(shù)語“中紅外”是指電磁波長在從大約2微米到大約12微米的范圍內(nèi)。半導(dǎo)體檢測方法可以用于這些領(lǐng)域的裝置中，這些領(lǐng)域包括但不限于環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療診斷、監(jiān)測、夜視鏡和導(dǎo)彈防御。在一個實施例中，該檢測器可以解決在異種基底上制造高質(zhì)量檢測器的長期問題，并且因此能使大尺寸檢測器在大型柔性基底上制造。
[0037]為了生成半導(dǎo)體器件，提供了具有至少一個表面的基底。多晶材料層附著到基底上。例如，多晶材料可以在基底上生長，或可以分開地生長并且隨后附著到基底上。一旦多晶材料附著到基底上，多晶材料可以被敏化以增強(qiáng)或產(chǎn)生多晶材料接受和與光相互作用的能力。此后，一個或多個電接觸可被施加于多晶材料上以生成光導(dǎo)器件，其中與多晶材料相互作用的光的變化改變多晶材料的導(dǎo)電電阻。作為選擇，結(jié)(p-n或肖特基)可被施加于多晶材料上以生成光伏器件，其中與多晶材料相互作用的光產(chǎn)生可以在結(jié)處被檢測到的電荷。在一些實施例中，該半導(dǎo)體器件可以模擬生物復(fù)眼，特別是多晶材料附著到彎曲基底的情況，如本文所述和如圖8和10所示。
[0038]在任一種情況下，光導(dǎo)或光伏器件可以被分開地用于檢測光?；蛘撸鄠€光導(dǎo)或光伏器件可被聚集以形成用于檢測光的陣列。該陣列可以在所附的材料中被描述為“復(fù)眼”。在一個實施例中，從多晶材料而來的單晶可以形成光導(dǎo)或光伏器件。在這個實施例中，如上所述，多個光導(dǎo)或光伏器件可被聚集以形成用于檢測光的陣列。
[0039]基底可以以各種不同的方式構(gòu)造并且至少被用于為多晶材料提供機(jī)械支撐。基底可以具有各種形狀，例如平面、彎曲、或平面和彎曲部分的組合?；卓梢园▎尉Щ蚨嗑О雽?dǎo)體材料，例如但不限于，硅(例如單晶硅)、玻璃、二氧化硅、石英、藍(lán)寶石、氟化鈣、和本領(lǐng)域技術(shù)人員常用于構(gòu)造光檢測器的其他基底?；卓梢允莿傂缘幕蛉嵝缘?，并且可以設(shè)置有第一表面和與第一表面相對的第二表面。在特定應(yīng)用中，可能有利的是對于該基底來說，能使被光伏或光導(dǎo)器件檢測到的波長或波長范圍內(nèi)的光穿過。例如，在特定實施例中，結(jié)或電接觸可阻擋光的通過，并且在這種情況下，基底可被構(gòu)造為使光穿過而到多晶材料。
[0040]給基底施加多晶材料可以以各種方式來完成。例如，多晶材料可以在基底上使用各種方法生長，例如化學(xué)沉積或物理沉積，或多晶材料可以被粘結(jié)或其他方式附接到基底上。在一些實施例中，多晶材料可以由來自IV-VI族的半導(dǎo)體材料制成，包括但不限于，鉛鹽半導(dǎo)體，例如 PbSe、PbS、PbSnSe、PbTe、PbSnTe、PbSrSe、PbSrTe、PbEuSe、PbEuTe、PbCdSe、PbCdTe、和含有兩種、三種、四種、或更多種IV族和VI族元素的組合的鉛鹽。盡管多晶材料被公開為由IV-VI族半導(dǎo)體材料制成，但應(yīng)當(dāng)理解的是其他半導(dǎo)體材料也可以用于形成多晶材料。
[0041]如上所述，多晶層可以被敏化(例如下面論述的)以產(chǎn)生或增強(qiáng)多晶材料層與光相互作用的能力。這可以例如通過使多晶層在預(yù)定氣氛(例如氧或碘)中退火而實現(xiàn)。在一個實施例中，多晶材料退火在多晶層的上表面生成絕緣層。多晶層可以具有多個分開的微晶，其中由于微晶不同的取向而微晶具有邊界域，并且在這種情況中，該絕緣層也可以設(shè)置在邊界域上，將多個分開的微晶分離。
[0042]在本發(fā)明公開的特定實施例中，為了生成光伏器件，一個或多個結(jié)(p-n結(jié)或肖特基接觸)層可被形成在由多晶材料形成的表面上。在這種情況中，一個或多個結(jié)層可以具有接觸絕緣層的下表面和與下表面相反的上表面。在結(jié)是P-n結(jié)的情況下，結(jié)可以通過摻雜、擴(kuò)散、離子注入來生成，或者P-n結(jié)可以被外延生長。在結(jié)是肖特基接觸的情況下，例如鉛層，肖特基接觸可以被沉積在由多晶材料形成的表面上。隨后，肖特基接觸可被在預(yù)定氣氛(例如氮?dú)?中退火。一個或多個電接觸層可以連接于結(jié)和/或基底。
[0043]在本發(fā)明公開的特定實施例中，為了生成光導(dǎo)器件，相互間隔開的兩個或多個電接觸層可以附接到由多晶材料形成的兩個或多個表面上，以使電接觸層被置于多晶材料的相對端上。例如，兩個間隔開的溝槽可被形成(例如通過蝕刻)在多晶材料層中，以接納電接觸層。
[0044]在一個適用于夜視應(yīng)用的實施例中，半導(dǎo)體器件設(shè)有基底。該基底可具有第一表面和與第一表面相反的第二表面，其中第二表面形成基底的凸出彎曲的外表面。多晶材料層附著到基底的第一表面，該第一表面形成基底的下凹彎曲的內(nèi)表面。多晶材料層可以如本文中關(guān)于半導(dǎo)體器件描述的那樣被附接。一旦多晶材料附接到基底，則多晶材料可被敏化，如本文所述。在與基底相反的表面上結(jié)被施加于多晶材料層。隨后多個電接觸可被施加于結(jié)和/或基底的一部分上，以使與多晶材料層相互作用的光可致使所述多個電接觸中的一些發(fā)射電子。真空管可被連接于基底，以使由多個電接觸發(fā)射的電子可穿過真空管。微通道板可連接于真空管，以使發(fā)射的電子撞擊微通道板。一個或多個電子設(shè)備可電連接于微通道板，以解讀由微通道板產(chǎn)生的與發(fā)射的電子有關(guān)的信息。
[0045]如本文別處所指出的，基底可以是彎曲基底，該彎曲基底對預(yù)定的一組波長是透明的，例如中波長紅外線或長波長紅外線。
[0046]如上所指出的，多晶材料可以由IV-VI族的半導(dǎo)體材料，或其他半導(dǎo)體材料形成。在多晶材料由IV-VI族半導(dǎo)體材料形成的情況下，多晶材料的被敏化層可對中波長和長波長紅外輻射敏感，使得該實施例可被用于夜視應(yīng)用中，例如圖像增強(qiáng)、主動照明、和熱成像。
[0047]基底，可被置于真空管的一端，以使得當(dāng)光穿過基底時，接觸多晶材料層、結(jié)層、和多個電接觸，電子被發(fā)射而經(jīng)過真空管到微通道板，該微通道板接收電子并生成電子撞擊微通道板的樣式的指示信息。一個或多個電子設(shè)備可被配置成接收電子撞擊微通道板的樣式的指示信息，并以電子撞擊微通道板的樣式生成圖像。
[0048]適于夜視應(yīng)用的實施例也可適于執(zhí)行被動檢測，檢測中波長到長波長的紅外發(fā)射，例如來自被動對象的熱量。這些實施例也可以是用于主動檢測，例如光檢測和測距(LIDAR)。
[0049]現(xiàn)在參照附圖，圖1所示是光導(dǎo)器件10的實施例。光導(dǎo)器件10包括具有表面14的基底12、施加于基底12的表面14的多晶材料層16、和連接到多晶材料層16的兩個或多個間隔開的電接觸18a和18bο如上所指出的，多晶材料層16可以由IV-VI族半導(dǎo)體材料形成，如鉛鹽半導(dǎo)體材料?；?2可以是本文論述的任何基底材料，包括但不限于:硅基底，如單晶硅基底；硅微透鏡；中紅外透明基底；紅外透明基底；對光譜可見部分中的光透明的基底；為太陽能電池應(yīng)用研發(fā)的聚酰亞胺基底；單晶半導(dǎo)體材料；或與多晶材料層16不同的其他單晶或多晶基底?；?2可包括單晶或多晶半導(dǎo)體材料，例如但不限于，硅(如單晶硅)、玻璃、二氧化硅、石英、藍(lán)寶石、氟化鈣、如玻璃的非晶態(tài)材料、如摻雜氧化錫或氧化銦錫的氟的導(dǎo)電透明(可見)材料、如金的金屬和本領(lǐng)域技術(shù)人員經(jīng)常用來構(gòu)成光檢測器的其他基底。在一些實施例中，表面14可以是第一表面14，使得基底12具有第一表面14、與第一表面14相反的第二表面20、和在第一表面14和第二表面20之間延伸的厚度22。在一些其他實施例中，基底12可被構(gòu)成為圓柱形，且表面14可以是在第一端和第二端之間限定基底12的單個表面。
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