Siyah silikon ve uygulamaları hakkında bilgi edinin
Siyah silikon isminin kökeni insan gözüyle görülen rengin siyah olmasıdır. Yüzeydeki mikro yapı nedeniyle siyah silikon gelen ışığın neredeyse %100’ünü emebilir ve çok az ışık yansıtılır, dolayısıyla insan gözüne siyah görünür.
Siyah silikon malzemelerin benzersiz optik ve yarı iletken özellikleri, görünür ve yakın kızılötesi çift bantlarda çalışan düşük ışıklı kameralar gibi fotoelektrik sensörlere (fotodedektörler, termal görüntüleme kameraları vb.) sivil ve askeri uygulamalara büyük faydalar sağlıyor. Birçok kolaylığa gelin.
Siyah silikonun en çekici özelliklerinden biri oldukça düşük yansıtma özelliği ve geniş bir spektral aralıkta geniş açılı soğurma yetenekleridir. Siyah silikonun yansıtıcılığı genellikle %10’un altına ulaşabilir; bu da nanokonlar veya nanoteller için çok faydalıdır. Çap oranının özel yapısı, proses parametrelerini optimize ederek ortalama yansıtmayı %3’ün altına düşürebilir.
Silikon ince işleme teknolojisinin gelişmesiyle birlikte siyah silikonun mikro yapısı, femtosaniye lazerle işlenen en eski nanokon yapısından piramit, delik, nanotel ve kompozit yapılara kadar gelişmiştir.
Yıllar süren keşiflerden sonra siyah silikon işleme yöntemleri için çeşitli işleme sistemleri kurulmuştur. Yaygın olarak kullanılan yöntemler arasında femtosaniye lazer yöntemi, elektrokimyasal aşındırma yöntemi, reaktif iyon aşındırma yöntemi, asit yöntemi, alkali yöntemi, metal destekli aşındırma yöntemi vb. yöntem bulunmaktadır. Her işleme yöntemi farklı mikroyapı morfolojisine ve mevcut optik özelliklere sahiptir.
Aynı zamanda siyah silikonun tanımı da giderek genişledi. Artık femtosaniye lazerle işlenen mikro yapılı silikonla sınırlı değil, rengi de siyahla sınırlı değil. Açık bir ışık yakalama kabiliyetine sahip olduğu sürece mikroyapılı silikon olarak adlandırılabilir. Siyah silikon malzemedir.
Araştırmacılar, çok katmanlı gözenekli silikonun karakteristik yapısal boyutunu kontrol ederek kırılma indeksindeki değişiklikleri yapay olarak kontrol ediyor. Silikon yüzey, farklı ışıklar için farklı emme etkilerine sahiptir ve sonuçta insan gözü altında farklı renkler ortaya çıkar. Bu teknik çözüm dört bölgeli bir dedektöre uygulanabilir, böylece her çeyrek daire farklı spektral tepki özellikleri sergiler.
Yeni bir malzeme olarak siyah silikon birçok mükemmel özelliğe sahiptir ve fotodetektörlerin emici katmanı olarak kullanılabilen son derece yüksek ışık emme oranı ve ışık hassasiyeti gibi birçok alanda kullanılmaktadır; siyah silikonun yansıma önleme özelliklerini ve geniş açı özelliklerini kullanarak soğurma gibi özellikler, fotoelektrik tepki hızı ve tepki spektral aralığı gibi cihaz performansını iyileştirebilir; siyah silikonun piramidal yapısı mükemmel alan emisyon özelliklerine sahiptir, bu nedenle alan emisyon malzemesi olarak kullanılabilir. Siyah silikon ayrıca mükemmel fotoemisyon özelliklerine sahiptir. Lüminesans özellikleri nedeniyle fotolüminesans malzeme olarak kullanılabilir; Siyah silikonun ultra yüksek spesifik yüzey alanını kullanarak, silikon malzemeler arasında katı bir yapıştırıcı veya ısı dağıtma yapısı olarak kullanılabilir.
Birçok uygulamada, siyah silikon malzemeler, endüstriyel kristalin silikon güneş pillerinin fotovoltaik verimliliğini artırmada büyük değerini göstermiştir. Elmas tel kesme silikon levha teknolojisinin patlayıcı gelişimi ile, silikon levha kesimi sırasındaki hasar katmanı büyük ölçüde azaltıldı ve daha ince monokristal veya polikristalin silikon levhalar da sağlanabilir; bu, fotovoltaik endüstrisinin güçlü gelişimini büyük ölçüde teşvik etti ve geliştirdi. cihazların performansı. Fotoelektrik dönüşüm verimliliği, fotovoltaik hücreler, düşük yansıtma ve geniş açılı soğurma özelliğine sahip ön yüzey teknolojisine ve gelişmiş soğurma özelliğine sahip yapısal tasarıma acil ihtiyaç duymaktadır. Siyah silikon teknolojisi, fotovoltaik alanda doğal eşleşmeyi gösterir.