[发明专利]光束成像装置

说明书

本发明公开了一种光束成像装置，包括：衬底层、图形层、钝化层和电极层，所述衬底层包括底层和表层，所述图形层位于所述衬底层的所述表层的上方，所述图形层包括底层和表层，所述底层为禁带宽度不小于2.3eV，所述表层为禁带宽度不小于2.3eV且折射率不高于所述底层；所述电极层位于所述图形层的所述表层的上方，所述电极层包括正电极和负电极，所述正电极和所述负电极分别与所述图形层的所述表层相接触；所述电极层为电阻率不大于5×10^‑7Ω·m且与所述图形层的接触势垒不大于1.5eV的具有低电阻率和低接触势垒的金属、合金或金属/氧化物复合材料。本发明具有如下优点：可以实现低成本、低传输损耗、高稳定性和高均匀性的成像过程。

技术领域

本发明涉及半导体领域，特别是涉及一种包括宽禁带半导体材料的光束成像装置。

背景技术

光束成像装置是激光雷达的核心部分，在汽车无人驾驶和安防环境监测方面具有优异的潜在应用优势。传统的光束成像装置一般包括棱镜，不利于集成化。现代的光束成像装置采用半导体集成电路，具有体积小、价格低和便于集成化的优点。但是，由于材料的性能限制，光束成像装置存在成本较高、传输损耗较高、稳定性较低和均匀性较低的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光束成像装置，利用该装置可以实现低成本、低传输损耗、高稳定性和高均匀性的成像过程。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明实施例的光束成像装置，该装置包括衬底层、图形层、钝化层和电极层，其特征在于，所述衬底层包括底层和表层，所述图形层位于所述衬底层的所述表层的上方，所述图形层包括底层和表层，所述衬底层的所述底层为半导体或绝缘体材料，所述衬底层的所述表层为禁带宽度不小于2.3eV且折射率不高于所述图形层的所述底层的折射率的低折射宽禁带材料，所述图形层由图形单元构成，所述图形层的所述底层为禁带宽度不小于2.3eV且折射率高于2.3的高折射宽禁带半导体材料，所述图形层的所述表层为禁带宽度不小于2.3eV且折射率不高于所述图形层的所述底层的折射率的低折射宽禁带材料，所述钝化层位于所述图形层的所述表层的上方，所述钝化层为禁带宽度不小于2.3eV且折射率不高于所述图形层的所述表层的折射率的低折射宽禁带材料，所述电极层位于所述图形层的所述表层的上方，所述电极层包括正电极和负电极，所述正电极和所述负电极分别与所述图形层的所述表层相接触，所述电极层为电阻率不大于5×10^-7Ω·m且与所述图形层的接触势垒不大于1.5eV的具有低电阻率和低接触势垒的金属、合金或金属/氧化物复合材料。

优选地，所述衬底层的所述底层包括但不限于Si、SiO₂和Al₂O₃材料。

优选地，所述衬底层的所述底层的厚度为0.1mm-10mm。

优选地，所述衬底层的所述表层包括但不限于ZnS、AlP、GaP、SiC、GaN、AlN、TiO₂、ZnO和ITO材料。

优选地，所述衬底层的所述表层的厚度为300nm-3000nm。

优选地，所述图形层的所述底层包括但不限于ZnS、AlP、GaP、SiC、GaN、AlN、TiO₂、ZnO和ITO材料。

优选地，所述图形层的图形单元为立方体、长方体、三角体、圆柱、椭圆柱或相应的孔。

优选地，所述图形层的所述底层的图形单元为长方体，该长方体的厚度为5nm-500nm，宽度为5nm-1000nm，长度没有限制。

优选地，所述图形层的所述底层的图形单元的间距为5nm-1000nm。

优选地，所述图形层的所述表层包括但不限于ZnS、AlP、GaP、SiC、GaN、AlN、TiO₂、ZnO和ITO材料。