[发明专利]垂直定向的半导体纳米线的光吸收和过滤特性

权利要求书

1.一种纳米线阵列，其包括衬底和从所述衬底基本上垂直延伸的多条纳米线；其中所述纳米线阵列可作为亚微米彩色滤光片操作。

2.一种纳米线阵列，其包括衬底和从所述衬底基本上垂直延伸的多条纳米线；其中所述纳米线不实质上耦合。

3.一种纳米线阵列，其包括衬底和从所述衬底基本上垂直延伸的多条纳米线；其中所述纳米线阵列对于肉眼不呈现为黑色。

4.根据权利要求1所述的纳米线阵列，其中：

所述纳米线的折射率至少为所述纳米线的覆层的折射率的两倍。

5.根据权利要求1所述的纳米线阵列，其中所述纳米线的数量密度至多约为1.8/μm²。

6.根据权利要求1所述的纳米线阵列，其中所述纳米线的每一者在所述纳米线的纵向方向上从所述纳米线的一端到所述纳米线的相对端具有基本上均一的化学组成。

7.根据权利要求1所述的纳米线阵列，其中所述纳米线的每一者为单晶体、多晶体或非晶体。

8.根据权利要求1所述的纳米线阵列，其中所述纳米线由半导体或电绝缘材料组成。

9.根据权利要求1所述的纳米线阵列，其中所述纳米线包括选自由Si、Ge、GaN、GaAs、SiO₂和Si₃N₄组成的群组的一种或一种以上材料。

10.根据权利要求1所述的纳米线阵列，其中所述纳米线的半径是从10到1000nm；所述纳米线的长度是从0.01到10μm。

11.根据权利要求1所述的纳米线阵列，其中所述纳米线和所述衬底具有大体相同的化学组成。

12.根据权利要求1所述的纳米线阵列，其中所述纳米线和所述衬底为单晶体，且所述纳米线的晶格和所述衬底的晶格在其间的界面处为连续的。

13.根据权利要求1所述的纳米线阵列，其中所述纳米线布置成预定图案。

14.根据权利要求1所述的纳米线阵列，其中一纳米线沿着平行于所述衬底的方向距所述纳米线的最近相邻者的距离至少为800nm。

15.根据权利要求1所述的纳米线阵列，其中其反射光谱具有下沉；下沉位置随着所述纳米线的半径减小而移位到较短波长；且所述下沉位置与一纳米线沿着平行于所述衬底的方向距所述纳米线的最近相邻者的距离无关。

16.根据权利要求1所述的纳米线阵列，其中其反射光谱与照明的入射角无关。

17.根据权利要求1所述的纳米线阵列，其包括衬底和从所述衬底基本上垂直延伸的多条纳米线；其中所述纳米线的半径与所述纳米线的间距的比率至多为0.5。

18.一种制造根据权利要求1所述的纳米线阵列的方法，其包括：

使用光刻技术在抗蚀剂层中产生点图案；

通过对衬底进行蚀刻形成所述纳米线；

其中所述点的形状和大小决定所述纳米线的横截面形状和大小。

19.根据权利要求18所述的方法，其进一步包括：

用所述抗蚀剂层涂覆所述衬底；

在所述抗蚀剂层中使所述图案显影；

沉积掩模层；

起离所述抗蚀剂层；以及

任选地移除所述掩模层。

20.根据权利要求18所述的方法，其中所述蚀刻是干式蚀刻。

21.一种使用根据权利要求1所述的纳米线阵列作为光电检测器的方法，其包括：在所述纳米线阵列上照射光；测量所述纳米线上的光电流；测量所述衬底上的光电流；将所述纳米线上的所述光电流与所述衬底上的所述光电流进行比较。

22.一种使用根据权利要求1所述的纳米线阵列作为静态彩色显示器的方法，其包括：从待显示的图像确定所述纳米线的位置和半径；用所述所确定的半径在所述衬底上的所述所确定位置处制造所述纳米线；在所述纳米线阵列上照射白光。