Photodioden ohne Rückreflexion
Neues Forschungsprojekt soll optische Sensoren genauer und günstiger machen.
Photodioden ohne Rückreflexion verbessern streulichtsensitive Anwendungen wie beispielsweise Partikelmessgeräte, die damit genauer, schneller und preiswerter werden. Im neu gestarteten Forschungsprojekt „Photodioden ohne Rückreflexion PoRr“ werden dazu am CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik in Erfurt verschiedene Ansätze zur Strukturierung und Entspiegelung von Silizium analysiert und erprobt.
In vielen photometrischen Anwendungen ist es notwendig, Streulicht im System bestmöglich zu unterdrücken um die Messergebnisse nicht zu verfälschen. Auch Reflexionen an den Oberflächen der eingesetzten Detektorelemente beeinflussen die Messergebnisse. Bei Transmissions- oder Streulichtmessungen sind vor allem gerichtete Rückreflexionen des Detektors in Richtung Messobjekt kritisch, da so bereits die Ausrichtung des Detektors Fehler bei der Deutung der Messung verursachen kann.
Für Transmissionsmessungen behilft man sich, indem der Detektor gezielt schief gestellt wird und damit der Rückreflex des Detektors nicht erneut auf die Probe gelenkt wird. Auch für Streulichtmessungen sind gerichtete Rückreflexionen problematisch, da diese Streulichtpfade erzeugen können und vom Messaufbau abhängen. Wiederkehrende Kennlinienerfassungen und Korrekturrechnungen sind zeit- und kostenintensiv und können zudem nicht alle Fehlereinflüsse beheben. Das gerade gestartete Projekt zielt auf die Entwicklung eines weitgehend reflexionsfreien Photodetektors.
Um die gerichtete Reflexion zu unterdrücken und somit genauere photometrische Messungen zu ermöglichen, verfolgt das Forschungsinstitut mehrere Ansätze auf Basis von Methoden der Silizium-3D-Strukturierung. Dabei soll das Potenzial der Herstellbarkeit und Funktionsfähigkeit ausgelotet werden und vor allem Wege, um die Limitierungen bestehender Photodioden zu überwinden. Der Fokus liegt hierbei auf miniaturisierten Lichtfallen und photosensitiven, beschichteten Oberflächenstrukturen.
CiS / JOL
