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基于CMOS平台的超表面减色滤光片

2020-12-29 10:44:30浏览:414来源:两江科技评论   
 滤光片作为重要的光学元件,在彩色显示、成像、传感、全息投影、光电器件、光学测量系统等方面有着广泛的应用。传统的基于染料的滤色片基于化学键的波长选择性光吸收/反射工作,在高温或紫外线照射下存在环境危害和性能退化等问题。随着纳米技术的进步,新兴的结构彩色滤光片引起了人们的广泛兴趣。这种滤色片是基于入射光与纳米结构(如Mie共振)的相互作用来实现波长相关的光吸收/反射,从而克服了传统染料滤色片的缺点。此外,它的制造可以使用最先进的互补金属氧化物半导体(CMOS)兼容的制造设备来完成,这些设备目前在微电子工业中广泛使用。自第一次报道周期性金属亚波长尺度阵列的超常光传输以来,由周期性柱孔结构构成的窄带结构彩色滤光片得到了广泛的研究。加色滤光片(ACF)的通带可以通过调节亚波长结构的周期、基频或维数来设计。与对应的减色滤色片(SCF)相比,ACF的透射/反射效率相对较低。SCF的工作原理是去除频谱内的互补色以达到滤色效果,因此可以获得更高的透射/反射效率。


       近日,来自新加坡微电子研究所(Institute of Microelectronics)和中山大学(Sun Yat-sen University)的研究人员展示了使用CMOS兼容的制造工艺在12英寸(300毫米)玻璃晶片衬底上制造的SCF。为了在透明玻璃基片上制备透射式SCF,研究人员采用自行开发的层转移工艺来解决制造工具中的玻璃晶片处理问题。为了研究SCF性能与柱高之间的关系,制作了三批不同柱高的晶片。展示了不同颜色的功能性SCF,并通过在红-黄-蓝(RYB)色轮内匹配过滤后颜色的互补色来验证所显示的颜色。这项工作为大规模生产结构彩色滤光片铺平了道路。文章以“metasurface-based subtractive color filter fabricated on a 12-inch glass wafer using a CMOS platform”为题,发表在《Photonics Research》上。(鲁强兵)

文章链接:https://doi.org/10.1364/PRJ.404124 

(责任编辑:CHINALASER)
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