(57)【要約】本発明の実施形態は、一般にソーラー装置または他の電子装置として使用される薄膜の製造装置に関し、ソーラー応用に利用される織り目加工された後方反射器を含む。一実施形態では、織り目加工された金属後方反射器を形成する方法は、金属層を薄膜堆積内のヒ化ガリウム材料上に堆積すること、焼きなまし工程中に金属島の配列を金属層から形成すること、金属島間に開口を形成するために材料をヒ化ガリウム材料から除去することまたはエッチングすること、ならびに開口を充填し金属島を覆うために金属反射層を堆積することを含む。別の実施形態では、織り目加工された金属後方反射器は、ヒ化ガリウム材料上に配置された金属島の配列、金属島間に配置され、ヒ化ガリウム材料の中に延びる複数の開口、金属島を覆って配置された金属反射層、および金属島間に形成され金属反射層からヒ化ガリウム材料内に形成された開口の中に延びる複数の反射突起部を含む。【選択図】なし
2013508950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
織り目加工された金属後方反射器であって、
ヒ化ガリウム材料を覆って配置された金属反射層と、
前記金属反射層から前記ヒ化ガリウム材料の中に延びる複数の反射突起部と、を備える反射器。
【請求項２】
前記ヒ化ガリウム材料上に配置された金属島の配列と、
前記金属島間に配置され、前記ヒ化ガリウム材料の中に延びる複数の開口と、を備える請求項１に記載の反射器。
【請求項３】
前記ヒ化ガリウム材料は、ヒ化ガリウムセルを備える、請求項１に記載の反射器。
【請求項４】
前記ヒ化ガリウムセルは、ｎ型ヒ化ガリウム堆積の上方に配置されたｐ型ヒ化ガリウム堆積を備える、請求項３に記載の反射器。
【請求項５】
前記金属島は、銀、金、アルミニウム、ニッケル、銅、白金、パラジウム、その合金、その派生物、およびその組合せからなる群から選択される金属を備える、請求項２に記載の反射器。
【請求項６】
前記金属反射層は、銀、金、アルミニウム、ニッケル、銅、白金、パラジウム、その合金、その派生物、およびその組合せからなる群から選択される金属を備える、請求項１に記載の反射器。
【請求項７】
前記反射突起部は、銀、金、アルミニウム、ニッケル、銅、白金、パラジウム、その合金、その派生物、およびその組合せからなる群から選択される金属を備える、請求項１に記載の反射器。
【請求項８】
前記ヒ化ガリウム材料と前記金属反射層との間に配置された接着層をさらに備える、請求項１に記載の反射器。
【請求項９】
前記接着層は、ニッケル、チタニウム、クロム、その合金、その派生物、およびその組合せからなる群から選択される金属を備える、請求項８に記載の反射器。
【請求項１０】
前記ヒ化ガリウム材料と前記反射突起部との間に配置された接着層をさらに備える、請求項１に記載の反射器。
【請求項１１】
前記接着層は、ニッケル、チタニウム、クロム、その合金、その派生物、およびその組合せからなる群から選択される金属を備える、請求項１０に記載の反射器。
【請求項１２】
織り目加工された金属後方反射器を形成する方法であって、
金属層を薄膜堆積内のヒ化ガリウム材料上に堆積することと、
焼きなまし工程中に金属島の配列を前記金属層から形成することと、
前記金属島間に開口を形成するために、材料を前記ヒ化ガリウム材料から除去することまたはエッチングすることと、
前記開口を充填し前記金属島を覆うために、金属反射層を堆積することと、を含む方法。
【請求項１３】
前記ヒ化ガリウム材料は、ヒ化ガリウムセルを備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ヒ化ガリウムセルは、ｎ型ヒ化ガリウム堆積の上方に配置されたｐ型ヒ化ガリウム堆積を備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記金属層および前記金属島は、銀、金、アルミニウム、ニッケル、銅、白金、パラジウム、その合金、その派生物、およびその組合せからなる群から選択される金属をそれぞれが独立して備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記金属反射層は、銀、金、アルミニウム、ニッケル、銅、白金、パラジウム、その合金、その派生物、およびその組合せからなる群から選択される金属を備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記金属反射層を堆積する前に、接着層を前記ヒ化ガリウム材料および金属層を覆って堆積することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記接着層は、ニッケル、チタニウム、クロム、その合金、その派生物、およびその組合せからなる群から選択される金属を備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記接着層は、ＣＶＤ、ＡＬＤ、またはＰＶＤからなる群から選択される蒸着工程によって堆積される、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記金属反射層を堆積する前に、接着層を前記開口内に堆積することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２１】
前記接着層は、ニッケル、チタニウム、クロム、その合金、その派生物、およびその組合せからなる群から選択される金属を備える、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記接着層は、ＣＶＤ、ＡＬＤ、またはＰＶＤからなる群から選択される蒸着工程によって堆積される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記焼きなまし工程は、
前記薄膜堆積を処理システム内の窒素ガスに暴露することと、
焼きなまし工程中に前記薄膜堆積を約２００℃の温度に加熱することと、をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２４】
前記ヒ化ガリウム材料は、犠牲層上またはこれを覆って配置され、前記犠牲層は基板上またはこれを覆って配置される、請求項１２に記載の方法。
【請求項２５】
前記犠牲層は、ヒ化アルミニウムを備える、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記犠牲層は除去され、前記ヒ化ガリウム材料および前記基板は、エピタキシャルリフトオフ工程中に分離される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記エピタキシャルリフトオフ工程は、前記焼きなまし工程の前に生じる、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記エピタキシャルリフトオフ工程は、前記焼きなまし工程の後に生じる、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記金属層は、蒸着工程によって堆積される、請求項１２に記載の方法。
【請求項３０】
前記金属反射層は、蒸着工程によって堆積される、請求項１２に記載の方法。
【請求項３１】
織り目加工された金属後方反射器であって、
ヒ化ガリウム材料上に配置された誘電体層と、
前記誘電体層上に配置された金属反射層と、
前記金属反射層から前記誘電体層を通って前記ヒ化ガリウム材料の中に延びる複数の反射突起部と、を備える反射器。
【請求項３２】
前記誘電体層上に配置された金属島の配列と、
金属島間に配置され、前記誘電体層を通って前記ヒ化ガリウム材料の中に延びる複数の開口と、をさらに備える、請求項３１に記載の反射器。
【請求項３３】
前記ヒ化ガリウム材料は、ヒ化ガリウムセルを備える、請求項３１に記載の反射器。
【請求項３４】
前記ヒ化ガリウムセルは、ｎ型ヒ化ガリウム堆積の上方に配置されたｐ型ヒ化ガリウム堆積を備える、請求項３３に記載の反射器。
【請求項３５】
前記誘電体層は、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、その派生物、およびその組合せからなる群から選択される、少なくとも１つの誘電材料を備える、請求項３１に記載の反射器。
【請求項３６】
前記誘電体層は、硫化亜鉛、窒化ケイ素、その派生物、およびその組合せからなる群から選択される誘電材料を備える、請求項３１に記載の反射器。
【請求項３７】
前記誘電体層は、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化ケイ素、その派生物、およびその組合せからなる群から選択される、少なくとも１つの誘電材料を備える、請求項３１に記載の反射器。
【請求項３８】
前記金属島は、銀、金、アルミニウム、ニッケル、銅、白金、パラジウム、その合金、その派生物、およびその組合せからなる群から選択される金属を備える、請求項３２に記載の反射器。
【請求項３９】
前記金属反射層は、銀、金、アルミニウム、ニッケル、銅、白金、パラジウム、その合金、その派生物、およびその組合せからなる群から選択される金属を備える、請求項３１に記載の反射器。
【請求項４０】
前記反射突起部は、銀、金、アルミニウム、ニッケル、銅、白金、パラジウム、その合金、その派生物、およびその組合せからなる群から選択される金属を備える、請求項３１に記載の反射器。
【請求項４１】
前記金属反射層および前記反射突起部は、同じ材料を備える、請求項３１に記載の反射器。
【請求項４２】
前記誘電体層と前記金属反射層との間に配置された接着層をさらに備える、請求項３１に記載の反射器。
【請求項４３】
前記接着層は、ニッケル、チタニウム、クロム、その合金、その派生物、およびその組合せからなる群から選択される金属を備える、請求項４２に記載の反射器。
【請求項４４】
前記ヒ化ガリウム材料と前記反射突起部との間に配置された接着層をさらに備える、請求項３１に記載の反射器。
【請求項４５】
前記接着層は、ニッケル、チタニウム、クロム、その合金、その派生物、およびその組合せからなる群から選択される金属を備える、請求項４４に記載の反射器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、米国特許法第３５条１１９（ｅ）項に基づいて、２００９年１０月１４日に出願された米国特許仮出願第６１／２５１，６８１号の利益、および２００９年１０月１４日に出願された米国特許仮出願第６１／２５１，６８４号の利益を主張し、これらの文全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
技術分野
本発明の実施形態は、一般にソーラー装置の製造に関し、より詳細にはソーラー装置用の後方反射器およびこれらの反射器を製造する工程に関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
関連技術の説明
拡散反射を提供するが、高反射し、ソーラー装置と抵抗接触する後方反射器が必要とされている。また、織り目加工された後方反射器などの後方反射器を非リソグラフィ技術によって形成することが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の実施形態は、一般に、織り目加工された後方反射器を含む、ソーラー装置または他の電子装置などの、薄膜装置の製造に関する。実施形態は、金属反射器または金属誘電体反射器である織り目加工された後方反射器を提供する。本明細書に記載された多くの薄膜装置は、概して支持基板もしくはウエハ上またはこれらを覆って配置された犠牲層上に形成されたエピタキシャルに成長した層を含む。薄膜装置が一旦エピタキシャル工程によって形成されると、薄膜装置は、エピタキシャルリフトオフ（ＥＬＯ）工程中、支持基板またはウエハから引き続き除去される。
【０００５】
一実施形態では、ヒ化ガリウム材料上に配置された金属島の配列、金属島上またはこれを覆って配置された金属反射器層、および金属島間に形成され、金属反射器層からヒ化ガリウム材料の中に延びる複数の反射器突起部を含む、織り目加工された金属後方反射器が提供される。
【０００６】
別の実施形態では、ヒ化ガリウム材料上またはこれを覆って配置された金属反射器層、および金属反射器層からヒ化ガリウム材料の中に延びる複数の反射器突起部を含む、織り目加工された金属後方反射器が提供される。
【０００７】
別の実施形態では、ヒ化ガリウム材料上に配置された金属島の配列、金属島間に配置され、ヒ化ガリウム材料の中に延びる複数の開口、金属島上またはこれを覆って配置された金属反射器層、および金属島間に形成され、金属反射器層からヒ化ガリウム材料内に形成された開口の中に延びる複数の反射器突起部を含む、織り目加工された金属後方反射器が提供される。
【０００８】
別の実施形態では、ヒ化ガリウム材料上に配置された金属島の配列、金属島間に配置され、ヒ化ガリウム材料の中に延びる複数の開口、および開口内に配置され、開口を充填し、金属島を覆った金属反射器層を含む、織り目加工された金属後方反射器が提供される。
【０００９】
ヒ化ガリウム材料は、ヒ化ガリウムセルなどの様々なヒ化ガリウムの層を含んでもよい。ヒ化ガリウムセルは、ｎ型ヒ化ガリウム層またはｎ型ヒ化ガリウム堆積の上方に配置されたｐ型ヒ化ガリウム層またはｐ型ヒ化ガリウム堆積を含んでもよい。一例では、ｐ型ヒ化ガリウム堆積は、約１００ｎｍ〜約３，０００ｎｍの範囲内の厚さを有し、ｎ型ヒ化ガリウム堆積は、約１００ｎｍ〜約２，０００ｎｍの範囲内の厚さを有する。一例では、ｎ型ヒ化ガリウム堆積は、約２００ｎｍの厚さを有し、別の例では、約７００ｎｍ〜約１，２００ｎｍの範囲内の厚さを有する。
【００１０】
金属層は、銀、金、アルミニウム、ニッケル、銅、白金、パラジウム、その合金、その派生物、およびその組合せなどの、少なくとも１つの金属を含んでもよい。具体例では、金属層は、銀、銅、または金を含んでもよい。金属層は、約２ｎｍ〜約５０ｎｍ、好ましくは約４ｎｍ〜約４０ｎｍ、より好ましくは約５ｎｍ〜約３０ｎｍ、またより好ましくは約１０ｎｍ〜約２０ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。
【００１１】
金属島は、銀、金、アルミニウム、ニッケル、銅、白金、パラジウム、その合金、その派生物、およびその組合せなどの、少なくとも１つの金属を含んでもよい。具体例では、金属層は、銀、銅、または金を含んでもよい。一部の実施形態では、各金属島は、約５０ｎｍ〜約５００ｎｍ、好ましくは約１００ｎｍ〜約４００ｎｍ、より好ましくは約１５０ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲内の径を有してもよい。各金属島は、約２０ｎｍ〜約１００ｎｍ、好ましくは約３０ｎｍ〜約８０ｎｍ、より好ましくは約４５ｎｍ〜約６０ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。
【００１２】
一部の例では、各金属島は、約１００ｎｍ〜約７００ｎｍなど、または約１５０ｎｍ〜約５００ｎｍなどの、約５０ｎｍ〜約１，０００ｎｍの範囲内の距離をおいて隣接する金属島から離間されてもよい。金属島の配列は、約０．３μｍ２当たり約１金属島の表面密度／濃度を有してもよい。
【００１３】
一部の実施形態では、ヒ化ガリウム材料内に形成された各開口は、約５０ｎｍ〜約１，０００ｎｍ、好ましくは約１００ｎｍ〜約７００ｎｍ、より好ましくは約１５０ｎｍ〜約５００ｎｍの範囲内の径を有してもよい。各開口は、約６０ｎｍ〜約１６０ｎｍなどの、約３０ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲内の長さを有してもよい。
【００１４】
代替的実施形態では、接着層は、金属反射器層および／または反射器突起部を堆積する前に、ヒ化ガリウム材料上に堆積または形成されてもよい。一例では、接着層は、ヒ化ガリウム材料と金属反射器層との間に配置されてもよい。別の例では、接着層は、ヒ化ガリウム材料と反射器突起部との間に配置されてもよい。接着層は、ニッケル、チタニウム、クロム、その合金、その派生物、またはその組合せを含んでもよい。接着層は、約１Å〜約２０Åの範囲内の厚さを有してもよい。接着層は、ＰＶＤ、ＡＬＤ、またはＣＶＤ技法によって堆積されてもよい。
【００１５】
金属反射器層は、銀、金、アルミニウム、ニッケル、銅、白金、パラジウム、その合金、その派生物、およびその組合せなどの、少なくとも１つの金属を含んでもよい。具体例では、金属反射器層は、銀、銅、または金を含んでもよい。金属反射器層は、約１５ｎｍ〜約２，０００ｎｍの範囲内またはそれを超える厚さを有してもよい。一部の例では、金属反射器層の厚さは、約２０ｎｍ〜約７５０ｎｍ、好ましくは約５０ｎｍ〜約５００ｎｍ、より好ましくは約１００ｎｍ〜約２５０ｎｍであってもよい。
【００１６】
同様に、反射器突起部は、銀、金、アルミニウム、ニッケル、銅、白金、パラジウム、その合金、その派生物、およびその組合せなどの、少なくとも１つの金属を含んでもよい。具体例では、反射器突起部は、銀、銅、または金を含んでもよい。各突起部は、約５０ｎｍ〜約５００ｎｍ、好ましくは約１００ｎｍ〜約４００ｎｍ、より好ましくは約１５０ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲内の径を有してもよい。各突起部は、約６０ｎｍ〜約１６０ｎｍなどの、約３０ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲内の長さを有してもよい。
【００１７】
本明細書に記載された他の実施形態では、金属層を薄膜堆積内のヒ化ガリウム材料上に堆積すること、焼きなまし工程中に金属島の配列を金属層から形成すること、金属島間に開口を形成するために、材料をヒ化ガリウム材料から除去することまたはエッチングすること、および開口を充填し金属島を覆うために、金属反射層を堆積することを含む、織り目加工された金属後方反射器を形成する方法が提供される。
【００１８】
一部の実施形態では、基板上に配置されたヒ化ガリウム材料上に銀を含む金属層を堆積することにより銀を含むこと、焼きなまし工程中に銀を含む金属島の配列を金属層から形成すること、金属島間に開口を形成するために、材料をヒ化ガリウム材料から除去することまたはエッチングすること、および開口を充填し金属島を覆うために、銀を含む金属反射層を堆積することを含む、織り目加工された金属後方反射器を形成する方法が提供される。
【００１９】
一部の実施形態では、金属島の配列は、焼きなまし工程中に金属層から形成されてもよい。その方法は、基板を処理システム内の窒素ガスに暴露すること、および焼きなまし工程中に金属層を約２００℃の温度に加熱することを含んでもよい。金属島の形成は、金属層の膜のディウェッティングおよび凝集に起因する。
【００２０】
一部の実施形態では、金属層および金属反射層は、それぞれが独立して銀を含んでもよい。金属層および金属反射層は、同じ材料を含んでもよく、または互いに異なる材料を含んでもよい。金属層および金属反射層は、真空蒸着工程、ＰＶＤ工程、ＣＶＤ工程、またはＡＬＤ工程などの蒸着工程によって堆積されてもよい。金属層および金属反射層は、約１８℃〜約５０℃、好ましくは約２０℃〜約３０℃、より好ましくは約２２℃〜約２５℃の範囲内の温度でそれぞれが独立して堆積されてもよい。別法として、金属層および金属反射層は、５０℃を超えた温度、たとえば約１００℃以上、約２００℃以上、約３００℃以上、約４００℃以上、または約５００℃を超える温度などの、より高温でそれぞれが独立して堆積されてもよい。
【００２１】
別の実施形態では、犠牲層は、ヒ化ガリウム材料と基板との間に配置されてもよい。犠牲層は、ヒ化アルミニウム、その合金、またはその派生物を含んでもよい。犠牲層は、除去されてもよく、ヒ化ガリウム材料および基板は、ＥＬＯ工程中に分離されてもよい。ＥＬＯ工程は、焼きなまし工程の前または後に生じてもよい。
【００２２】
本明細書に記載されたように別の実施形態では、ヒ化ガリウム材料上に配置された誘電体層、誘電体層上に配置された金属島の配列、金属島上またはこれを覆って配置された金属反射層、および金属島間に形成され、金属反射層から誘電体層を通ってヒ化ガリウム材料の中に延びる複数の反射器突起部を含む、織り目加工された金属後方反射器が提供される。
【００２３】
別の実施形態では、ヒ化ガリウム材料上に配置された誘電体層、誘電体層上またはこれを覆って配置された金属反射層、および金属反射層から誘電体層を通ってヒ化ガリウム材料の中に延びる複数の反射器突起部を含む、織り目加工された金属後方反射器が提供される。
【００２４】
別の実施形態では、ヒ化ガリウム材料上に配置された誘電体層、誘電体層上に配置された金属島の配列、金属島間に配置され、誘電体層を通ってヒ化ガリウム材料の中に延びる複数の開口、金属島上またはこれを覆って配置された金属反射層、および金属島間に形成され、金属反射層から誘電体層およびヒ化ガリウム材料内に形成された開口の中に延びる複数の反射器突起部を含む、織り目加工された金属後方反射器が提供される。
【００２５】
別の実施形態では、ヒ化ガリウム材料上に配置された誘電体層、誘電体層上に配置された金属島の配列、金属島間に形成され、誘電体層を通ってヒ化ガリウム材料の中に延びる複数の開口、開口内に配置され、開口を充填し金属島を覆う金属反射層を含む、織り目加工された金属後方反射器が提供される。
【００２６】
別の実施形態では、ヒ化ガリウム材料上に配置された誘電体層、誘電体層上に配置された金属島の配列、金属島上またはこれを覆って配置された金属反射層、および金属島間に形成され、金属反射層から誘電体層を通ってヒ化ガリウム材料の中に延びる複数の反射器突起部を含む、織り目加工された金属後方反射器が提供される。
【００２７】
一部の実施形態では、誘電体層は、約１〜約３の範囲内の屈折率の誘電材料を含む。誘電体層は、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、その派生物、またはその組合せなどの、少なくとも１つの誘電材料を含んでもよい。多くの実施形態では、誘電体層は、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、その派生物、またはその組合せなどの、少なくとも１つの誘電材料を含む。一例では、誘電体層は、酸化ケイ素を含む。別の例では、誘電体層は、酸窒化ケイ素を含む。誘電体層は、約１０ｎｍ〜約１５０ｎｍ、好ましくは約２０ｎｍ〜約１００ｎｍ、より好ましくは約３０ｎｍ〜約８０ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。
【００２８】
他の実施形態では、誘電体層は、ＥＬＯ工程中にフッ化水素酸に暴露されると、エッチングされることに完全にまたは実質的に耐性がある誘電材料を含む。誘電材料は、誘電体層内に含まれ、これは、硫化亜鉛、窒化ケイ素、その派生物、またはその組合せを含むフッ化水素酸に耐性がある。
【００２９】
代替的実施形態では、接着層は、金属反射器層および／または反射器突起部を堆積する前に、ヒ化ガリウム材料もしくは誘電体層上に堆積または形成されてもよい。一例では、接着層は、ヒ化ガリウム材料または誘電体層と金属反射器層との間に配置されてもよい。別の例では、接着層は、ヒ化ガリウム材料または誘電体層と反射器突起部との間に配置されてもよい。接着層は、ニッケル、チタニウム、クロム、その合金、その派生物、またはその組合せを含んでもよい。接着層は、約１Å〜約２０Åの範囲内の厚さを有してもよい。接着層は、ＰＶＤ、ＡＬＤ、またはＣＶＤ技法によって堆積されてもよい。
【００３０】
本明細書に記載されたように別の実施形態では、誘電体層を薄膜堆積内のヒ化ガリウム材料上に堆積すること、金属層を誘電体層上に堆積すること、焼きなまし工程中に金属島の配列を金属層から形成すること、第１のエッチング工程中に開口を金属島間に形成するために、材料を誘電体層から除去すること、第２のエッチング工程中に開口がヒ化ガリウム材料の中に延びるために、材料をヒ化ガリウム材料から除去すること、および開口を充填し金属島を覆うために、金属反射層を堆積することを含む、織り目加工された金属後方反射器を形成する方法が提供される。一部の例では、誘電体層の材料をエッチングまたは除去するためのエッチング工程は、緩衝酸化物エッチング（ＢＯＥ）工程であってもよい。
【００３１】
別の実施形態では、誘電体層を薄膜堆積内のヒ化ガリウム材料上に堆積すること、金属層を誘電体層上に堆積すること、焼きなまし工程中に金属島の配列を金属層から形成すること、金属島間に開口を形成させるために、材料を誘電体層およびヒ化ガリウム材料から除去することまたはエッチングすること、ならびに開口を充填し金属島を覆うために、金属反射層を堆積することを含む、織り目加工された金属後方反射器を形成する方法が提供される。
【００３２】
別の実施形態では、誘電体層を薄膜堆積内のヒ化ガリウム材料上に堆積すること、誘電体層上に銀を含む金属層を堆積すること、焼きなまし工程中に銀を含む金属島の配列を金属層から形成すること、第１のエッチング工程中に金属島間に開口を形成するために、材料を誘電体層から除去すること、第２のエッチング工程中に開口がヒ化ガリウム材料の中に延びるために、材料をヒ化ガリウム材料から除去すること、および開口を充填し金属島を覆うために、銀を含む金属反射層を堆積することを含む+、織り目加工された金属後方反射器を形成する方法が提供される。
【００３３】
別の実施形態では、誘電体層を薄膜堆積内のヒ化ガリウム材料上に堆積すること、誘電体層上に銀を含む金属層を堆積すること、焼きなまし工程中に金属層から銀を含む金属島の配列を形成すること、金属島間に開口を形成するために、材料を誘電体層およびヒ化ガリウム材料から除去することまたはエッチングすること、ならびに開口を充填し金属島を覆うために、銀を含む金属反射層を堆積することを含む、織り目加工された金属後方反射器を形成する方法が提供される。
【００３４】
本発明の上記の特徴の方法が詳細に理解できるように、上記に簡単に要約された本発明のより具体的な説明は、実施形態を参照にでき、一部の実施形態が添付図面に示されている。しかし、添付図面は、本発明の特定の実施形態のみを示し、本発明は他の等しい有効な実施形態を認めることができるので、したがってその範囲を限定するとみなされないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本明細書に記載された実施形態による、後方反射器を形成する工程を示す流れ図である。
【図２Ａ】本明細書に記載された実施形態による、その上に後方反射器を形成する進行段階におけるヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図２Ｂ】本明細書に記載された実施形態による、その上に後方反射器を形成する進行段階におけるヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図２Ｃ】本明細書に記載された実施形態による、その上に後方反射器を形成する進行段階におけるヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図２Ｄ】本明細書に記載された実施形態による、その上に後方反射器を形成する進行段階におけるヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図２Ｅ】本明細書に記載された実施形態による、その上に後方反射器を形成する進行段階におけるヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図２Ｆ】本明細書に記載された実施形態による、その上に後方反射器を形成する進行段階におけるヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図２Ｇ】本明細書に記載された実施形態による、その上に後方反射器を形成する進行段階におけるヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図２Ｈ】本明細書に記載された代替的実施形態による、その上に接着層を有する後方反射器を形成する進行段階におけるヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図２Ｉ】本明細書に記載された代替的実施形態による、その上に接着層を有する後方反射器を形成する進行段階におけるヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図３】本明細書に記載された他の実施形態による、別の後方反射器を形成する工程を示す流れ図である。
【図４Ａ】本明細書に記載された他の実施形態による、その上に別の後方反射器を形成する進行段階におけるヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図４Ｂ】本明細書に記載された他の実施形態による、その上に別の後方反射器を形成する進行段階におけるヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図４Ｃ】本明細書に記載された他の実施形態による、その上に別の後方反射器を形成する進行段階におけるヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図４Ｄ】本明細書に記載された他の実施形態による、その上に別の後方反射器を形成する進行段階におけるヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図４Ｅ】本明細書に記載された他の実施形態による、その上に別の後方反射器を形成する進行段階におけるヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図４Ｆ】本明細書に記載された代替的実施形態による、その上に接着層を有する後方反射器を形成する進行段階におけるヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図５Ａ】本明細書に記載された他の実施形態による、その上に別の後方反射器を形成する進行段階における別のヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図５Ｂ】本明細書に記載された他の実施形態による、その上に別の後方反射器を形成する進行段階における別のヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図５Ｃ】本明細書に記載された他の実施形態による、その上に別の後方反射器を形成する進行段階における別のヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図５Ｄ】本明細書に記載された他の実施形態による、その上に別の後方反射器を形成する進行段階における別のヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図６Ａ】本明細書に記載された他の実施形態による、その上に別の後方反射器を形成する進行段階における別のヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図６Ｂ】本明細書に記載された他の実施形態による、その上に別の後方反射器を形成する進行段階における別のヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図６Ｃ】本明細書に記載された他の実施形態による、その上に別の後方反射器を形成する進行段階における別のヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図６Ｄ】本明細書に記載された他の実施形態による、その上に別の後方反射器を形成する進行段階における別のヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図７Ａ】本明細書に記載された他の実施形態による、その上に別の後方反射器を形成する進行段階における別のヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図７Ｂ】本明細書に記載された他の実施形態による、その上に別の後方反射器を形成する進行段階における別のヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図７Ｃ】本明細書に記載された他の実施形態による、その上に別の後方反射器を形成する進行段階における別のヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図７Ｄ】本明細書に記載された他の実施形態による、その上に別の後方反射器を形成する進行段階における別のヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図７Ｅ】本明細書に記載された他の実施形態による、その上に別の後方反射器を形成する進行段階における別のヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図８】本明細書に記載された他の実施形態による、後方反射器を含む別のヒ化ガリウム堆積を示す図である。
【図９】本明細書に記載された他の実施形態による、別の後方反射器を形成する工程を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１は、一実施形態による一体化した織り目加工された後方反射器を形成する工程を示す流れ図を示す。図２Ａ〜２Ｇは、別の実施形態において織り目加工された後方反射器を製造する進行段階中に誘電体層を含むヒ化ガリウム堆積を示す。一部の例では、織り目加工された後方反射器２５０は、工程１００中にヒ化ガリウム堆積２００上に製造されてもよい。ヒ化ガリウム材料およびヒ化ガリウム堆積は、本明細書全体を通して言及される。これらの材料内に他の要素が存在してもよく、それらの存在は、本発明の精神および範囲内であることが、当業者には認識されている。
【００３７】
図２Ａは、本明細書の一実施形態に記載されているように、ヒ化ガリウム堆積２００内に含まれたヒ化ガリウムセル２１０を示す。ヒ化ガリウムセル２１０は、下部２０６上またはこれを覆って配置された上部２０８を含み、上面２０２を有する。ヒ化ガリウムセル２１０の下部２０６および上部２０８は、それぞれが独立して様々な材料の単一層または複数層を含んでもよい。
【００３８】
一部の実施形態では、ヒ化ガリウムセル２１０の下部２０６は、ｎ型ヒ化ガリウム堆積であってもよい一方で、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８は、ｐ型ヒ化ガリウム堆積であってもよい。一実施形態では、下部２０６は、接触層、保護層、およびエミッタ層などのｎ型材料を含んでもよい。一例では、下部２０６は、ｎ型ヒ化ガリウム接触層上またはこれを覆って配置された正面ウインドウ（たとえば、保護層）上またはこれを覆って配置されたｎ型ヒ化ガリウム・エミッタ層を含んでもよい。別の実施形態では、上部２０８は、吸収層、保護層、および接触層などのｐ型材料を含んでもよい。一例では、上部２０８は、ｐ型ヒ化ガリウム吸収層上またはこれを覆って配置された後部ウインドウ（たとえば、保護層）上またはこれを覆って配置されたｐ型ヒ化ガリウム接触層を含んでもよい。別の実施形態では、図２Ａに示されたヒ化ガリウムセル２１０は、図５Ａに示されたヒ化ガリウムセル５１０と同じ層を有する。
【００３９】
工程１００のステップ１１０は、図２Ｂに示されたように、ヒ化ガリウムセル２１０上に配置された誘電体層２２０などのヒ化ガリウム材料上の誘電材料または誘電体層の少なくとも１つを形成または堆積することを含む。誘電体層２２０は、堆積され、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８などのヒ化ガリウムセル２１０と物理的に接触する。一実施形態では、誘電体層２２０は、ステップ１１０中に蒸着工程によって形成される。蒸着工程は、ＣＶＤ、ＰＥ−ＣＶＤ、ＡＬＤ、ＰＥ−ＡＬＤ、およびＰＶＤ工程を含んでもよい。
【００４０】
一部の実施形態では、誘電体層２２０は、約１〜約３の範囲内の屈折率の誘電材料を含む。誘電体層２２０は、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、そのドーパント変形、その派生物、またはその組合せなどの、少なくとも１つの誘電材料を含んでもよい。多くの実施形態では、誘電体層２２０は、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、そのドーパント変形、その派生物、またはその組合せなどの、少なくとも１つの誘電材料を含んでもよい。一例では、誘電体層２２０は、酸化ケイ素を含む。別の例では、誘電体層２２０は、酸窒化ケイ素を含む。
【００４１】
一部の実施形態では、誘電体層２２０は、ＥＬＯ工程中にフッ化水素酸に暴露されると、エッチングされることに完全にまたは実質的に耐性がある誘電材料を含む。誘電材料は、誘電体層２２０内に含まれ、これは、硫化亜鉛、窒化ケイ素、その派生物、またはその組合せを含むフッ化水素酸に耐性がある。誘電体層２２０は、約１０ｎｍ〜約１５０ｎｍ、好ましくは約２０ｎｍ〜約１００ｎｍ、より好ましくは約３０ｎｍ〜約８０ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。
【００４２】
工程１００のステップ１２０は、図２Ｃに示されたように、誘電体層２２０上に配置された金属層２３０などの、少なくとも１つの金属層を誘電体層上に形成することまたは堆積することを含む。金属層２３０は、真空蒸着工程、ＰＶＤ工程またはスパッタリング法、ＣＶＤ工程、またはＡＬＤ工程などの蒸着工程によって堆積されてもよい。金属層２３０は、約１８℃〜約５０℃、好ましくは約２０℃〜約３０℃、より好ましくは約２２℃〜約２５℃の範囲内の温度で堆積されてもよい。別法として、金属層２３０は、５０℃を超えた温度、たとえば約１００℃以上、約２００℃以上、約３００℃以上、約４００℃以上、または約５００℃を超える温度などの、より高温で堆積されてもよい。
【００４３】
金属層２３０は、銀、金、アルミニウム、ニッケル、銅、白金、パラジウム、その合金、その派生物、およびその組合せなどの、少なくとも１つの金属を含んでもよい。一例では、金属層２３０は、銀または銀合金を含んでもよい。他の例では、金属層２３０は、銅、銅合金、金、金合金、またはその組合せを含んでもよい。金属層２３０は、約２ｎｍ〜約５０ｎｍ、好ましくは約４ｎｍ〜約４０ｎｍ、より好ましくは約５ｎｍ〜約３０ｎｍ、またより好ましくは約１０ｎｍ〜約２０ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。
【００４４】
工程１００のステップ１３０は、本明細書の別の実施形態に記載されたように、焼きなまし工程中に金属島の配列を誘電体層上の金属層から形成することを含む。別法として、金属島の配列は、誘電体層上に直接堆積されてもよい。その方法は、基板またはヒ化ガリウム堆積２００を処理システム内の窒素ガスに暴露すること、および銀を含む金属層２３０を焼きなまし工程中に約２００℃以上の温度に加熱することを含んでもよい。金属島２３２は、金属層２３０の膜のディウェッティングおよび凝集に起因して形成される。各金属島２３２は、隣接する金属島２３２から距離２３８をおいて離間されてもよい。
【００４５】
図２Ｄは、金属層２３０から形成され、誘電体層２２０上に形成された金属島２３２の配列を示す。金属島２３２の配列は、その間に距離２３８を有する隙間２３４を形成するために離間される。概して、金属島２３２は、径２３６などの平均粒径を有してもよい。
【００４６】
一部の実施形態では、各金属島２３２は、約５０ｎｍ〜約５００ｎｍ、好ましくは約１００ｎｍ〜約４００ｎｍ、より好ましくは約１５０ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲内の径２３６を有してもよい。各金属島２３２は、約２０ｎｍ〜約１００ｎｍ、好ましくは約３０ｎｍ〜約８０ｎｍ、より好ましくは約４５ｎｍ〜約６０ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。各隙間２３４は、約１００ｎｍ〜約７００ｎｍなど、または約１５０ｎｍ〜約５００ｎｍなどの、約５０ｎｍ〜約１，０００ｎｍの範囲内の側長を有してもよい。金属島２３２の配列は、約０．３μｍ２当たり約１金属島の表面密度／濃度を有してもよい。
【００４７】
別の実施形態では、金属島２３２は、通常金属層２３０と同じ材料を含む。したがって、金属島２３２は、銀、金、アルミニウム、ニッケル、銅、白金、パラジウム、その合金、その派生物、およびその組合せなどの、少なくとも１つの金属を含んでもよい。特定の例では、金属島２３２は、銀、銅、または金を含んでもよい。一例では、金属島２３２は、銀または銀合金を含んでもよい。他の例では、金属島２３２は、銅、銅合金、金、金合金、またはその組合せを含んでもよい。
【００４８】
工程１００のステップ１４０は、図２Ｅに示されたように、金属島２３２間の誘電体層２２０を除去すること、またはエッチングすることを含む。誘電材料は、誘電体層２２０から除去される一方で、金属島２３２間に開口２２４を形成する。開口２２４は、誘電体層２２０から延び、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８に達する。一部の実施形態では、各開口２２４は、約５０ｎｍ〜約１，０００ｎｍ、好ましくは約１００ｎｍ〜約７００ｎｍ、より好ましくは約１５０ｎｍ〜約５００ｎｍの範囲内の径を有してもよい。
【００４９】
一部の実施形態では、誘電体層２２０は、ステップ１４０中に誘電体エッチング液に暴露されてもよい。誘電体エッチング液は、緩衝酸化物エッチング（ＢＯＥ）液でもよく、水溶液中にフッ化アンモニウムおよび／またはフッ化水素酸を含んでもよい。たとえば、誘電体エッチング液は、水、フッ化アンモニウムおよびフッ化水素酸を含んでもよい。特定の例では、約９％のＨＦ、約３２％のＮＨ４Ｆ、および残余の水の容量を含んでもよい。他の例では、誘電体エッチング液は、水およびフッ化アンモニウムを含んでもよい。別の例では、誘電体エッチング液は、水およびフッ化水素酸を含んでもよい。
【００５０】
ステップ１４０中の他の実施形態では、誘電体層２２０は、反応性イオン・エッチング（ＲＩＥ）工程などの乾式エッチング工程中にガスまたはプラズマに暴露されてもよい。乾式エッチング工程中に、誘電材料は、反応ガスまたはプラズマに暴露され、開口２２４形成のために誘電体層２２０から除去される。誘電体層２２０は、ＸｅＦ２、ＳＦ６、Ｃ４Ｆ８、その派生物、またはその組合せを含むエッチングガスまたはプラズマに暴露されてもよい。エッチングガスおよびプラズマは、さらに他の試薬ガスまたは搬送ガスを含んでもよい。例示的搬送ガスは、アルゴン、ヘリウム、ネオン、キセノン、水素、窒素、またはその組合せを含んでもよい。
【００５１】
工程１００のステップ１５０は、図２Ｆに示されたように、ヒ化ガリウム材料を上部２０８から除去するまたはエッチングすることにより、開口２２４の深さまたは長さがヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８の中に延びることを含む。ステップ１５０におけるエッチング工程は、ステップ１４０に対して記載されたように、湿式工程または乾式工程であってもよい。一例では、開口２２４は、誘電体エッチング液に暴露され、開口２２４の深さは、ヒ化ガリウム材料がそこからエッチングされるように、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８の中に伸長される。別の例では、開口２２４は、ＲＩＥ工程などの乾式エッチング工程に暴露され、開口２２４の深さは、ヒ化ガリウム材料がそこからエッチングされるように、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８の中に伸長される。
【００５２】
開口２２４の深さまたは長さは、長さ２４４を有してもよい。長さ２４４は、各開口２２４の深さならびに各反射器突起部２４２の長さの両方である。各開口２２４は、約６０ｎｍ〜約１６０ｎｍなどの約３０ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲内の長さを有してもよい。
【００５３】
本明細書に記載された別の実施形態では、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８は、その中に配置される一方で、開口２２４を伸長する、ヒ化ガリウム材料を除去するまたはエッチングするために、第２のエッチング液に暴露されてもよい。一例では、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８は、ピラニア・エッチング液に暴露されてもよい。ピラニア・エッチング液は、ヒ化ガリウム材料ならびにヒ化アルミニウム材料の両方をエッチングするために使用されてもよい。ピラニア・エッチング液は、少なくとも硫酸、過酸化水素、および水を含む。一例では、ピラニア・エッチング液は、濃縮されてもよく、硫酸対過酸化水素対水の体積濃度比が約１対約８対約１００（Ｈ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏが約１：８：１００）を有してもよく、約３００ｎｍ／分のエッチング率を有してもよい。別の例では、ピラニア・エッチング液は、より低濃度でもよく、硫酸対過酸化水素対水の体積濃度比が約１対約８対約５００（Ｈ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏが約１：８：５００）を有してもよく、約６０ｎｍ／分のエッチング率を有してもよい。別の例では、ピラニア・エッチング液は、さらに低濃度でもよく、硫酸対過酸化水素対水の体積濃度比が約１対約８対約１，０００（Ｈ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏが約１：８：１，０００）を有してもよく、約３０ｎｍ／分のエッチング率を有してもよい。
【００５４】
別の実施形態では、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８は、ヒ化アルミニウムを含む保護層内ではなく、接触層内に配置される一方で、開口２２４を伸長する、ヒ化ガリウム材料を除去するためのクエン酸エッチング液に暴露されてもよい。クエン酸エッチング液は、クエン酸、水酸化アンモニウム、および過酸化水素を含んでもよい。一例では、クエン酸エッチング液は、約１００ｍＬのＨ２Ｏ中に約１．５ｇのクエン酸を溶解し、水酸化アンモニウム液をｐＨが約６．２に達するまで加え、続いて溶液中に約２ｍＬのＨ２Ｏ２を加えることによって形成されてもよい。クエン酸エッチング液は、ヒ化アルミニウム材料ではなく、ヒ化ガリウム材料をエッチングし、ＡｌＸＧａ１−ＸＡｓおよびＸ≧約０．２である。したがって、クエン酸エッチング液を使用して、ヒ化ガリウム材料を含む接触層を通ってエッチングされるが、ヒ化アルミニウム材料を含む保護層でエッチングを終了する。ヒ化アルミニウム材料は、上述のピラニア・エッチング液などの異なるエッチング液を使用することによってエッチングすることができる。
【００５５】
別法として、クエン酸エッチング液によりヒ化ガリウムをエッチングすることに続いて、ヨウ素含有のエッチング液を含むヒ化アルミニウム（ヒ化ガリウムではない）をエッチングすることができる。ヨウ素エッチング液は、ヨウ素カリウム、ヨウ素、硫酸、および水を含んでもよい。一例では、ヨウ素エッチング液は、ヨウ素カリウム対ヨウ素対水対硫酸の重量濃度比が約１００対約６０対約９０対約２５０（Ｋｌ：ｌ２：Ｈ２Ｏ：Ｈ２ＳＯ４が約１００：６０：９０：２５０）を有してもよい。ヨウ素エッチング液は、ヨウ素カリウム、ヨウ素、および水を組み合わせることで形成され、次いでｐＨが約０．９であるように、当量の硫酸内で混合してもよい。
【００５６】
工程１００のステップ１６０は、図２Ｇに示されたように、開口２２４を充填すること、ならびに少なくとも１つの金属を有するあらゆる金属島２３２および誘電体層２２０の一部を覆うことを含む一方で、織り目加工された後方反射器２５０を形成する。織り目加工された後方反射器２５０は、金属反射層２４０および反射器突起部２４２を含む。反射器突起部２４２は、開口２２４として形成され、金属で充填される。同様に、金属反射層２４０は、金属島２３２として形成され、誘電体層２２０の一部は、金属に覆われる。反射器突起部２４２は、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８などの、ヒ化ガリウムセル２１０とオーム電気接触する。
【００５７】
図２Ｇは、本明細書の一部の実施形態に記載されているように、誘電体層２２０上に配置された織り目加工された後方反射器２５０を含み、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８の中に延びるヒ化ガリウム堆積２００を示す。織り目加工された後方反射器２５０は、金属反射層２４０および反射器突起部２４２を含む。金属反射層２４０は、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８内の接触層上またはこれを覆うなどの、誘電体層２２０およびｐ型ヒ化ガリウム堆積上またはこれらを覆って配置されてもよい。反射器突起部２４２は、金属反射層２４０から、誘電体層２２０（たとえば、接触層）を通って、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８内の保護層（たとえば、後部ウインドウ）の中に延びる。
【００５８】
他の実施形態では、図２Ｇに示されたように、誘電体層２２０上に配置された織り目加工された後方反射器２５０を含み、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８の中に延びるヒ化ガリウム堆積２００は、図６Ｂに示されたように、誘電体層６２０上に配置された織り目加工された後方反射器５４０を含み、ヒ化ガリウムセル５１０のｐ型ヒ化ガリウム堆積５３０の中に延びる、ヒ化ガリウム堆積６００と同じ薄膜堆積であってもよい。また、ヒ化ガリウム堆積２００は、図８に示されたように、誘電体層８２０上に配置された織り目加工された後方反射器７４０を含み、ヒ化ガリウムセル７１０のｐ型ヒ化ガリウム堆積７３０の中に延びるヒ化ガリウム堆積８００と同じ薄膜堆積であってもよい。
【００５９】
織り目加工された後方反射器２５０は、金属反射層２４０および／または反射器突起部２４２を含み、銀、金、アルミニウム、ニッケル、銅、白金、パラジウム、その合金、その派生物、およびその組合せなどの、少なくとも１つの金属を含んでもよい。具体例では、金属反射層２４０および／または反射器突起部２４２は、銀、銅、または金を含んでもよい。金属反射層２４０は、約１５ｎｍ〜約２，０００ｎｍの範囲内またはそれを超える厚さを有してもよい。一部の例では、金属反射層の厚さは、約２０ｎｍ〜約７５０ｎｍ、好ましくは約５０ｎｍ〜約５００ｎｍ、より好ましくは約１００ｎｍ〜約２５０ｎｍであってもよい。各反射器突起部２４２は、約５０ｎｍ〜約５００ｎｍ、好ましくは約１００ｎｍ〜約４００ｎｍ、より好ましくは約１５０ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲内の径を有してもよい。各反射器突起部２４２はまた、約６０ｎｍ〜約１６０ｎｍなどの、約３０ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲内の長さを有してもよい。
【００６０】
代替的実施形態では、図２Ｈ〜２Ｉに示されたように、接着層２６０は、金属反射層２４０および／または反射器突起部２４２を堆積する前に、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８、金属島２３２、または誘電体層２２０などの、ヒ化ガリウム材料上またはこれを覆って堆積または形成されてもよい。開口２２４は、図２Ｆに示されたように、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８内に形成される。その後、接着層２６０は、図２Ｈに示されたように、工程１００の恣意的なステップ１５５中に、ヒ化ガリウム堆積２００上に形成されてもよい。続いて、金属反射層２４０は、図２Ｉに示されたように、ステップ１６０中に、接着層２６０上またはこれを覆って配置されてもよい。
【００６１】
一例では、接着層２６０は、ヒ化ガリウムセル２１０または誘電体層２２０と金属反射層２４０との間に配置されてもよい。別の例では、接着層２６０は、ヒ化ガリウムセル２１０または誘電体層２２０と反射器突起部２４２との間に配置されてもよい。接着層２６０は、ニッケル、チタニウム、クロム、その合金、その派生物、またはその組合せを含んでもよい。接着層２６０は、約１Å〜約２０Åの範囲内の厚さを有してもよい。接着層２６０は、ＰＶＤ、ＡＬＤ、またはＣＶＤ技法によって堆積されてもよい。
【００６２】
図３は、一実施形態による一体化した織り目加工された後方反射器を形成する工程を示す流れ図を示す。図４Ａ〜４Ｅは、別の実施形態における織り目加工された後方反射器を製造する進行段階中のヒ化ガリウム堆積を示す。一部の例では、織り目加工された後方反射器を含むヒ化ガリウム堆積４００は、工程３００中に製造されてもよい。
【００６３】
図４Ａは、ヒ化ガリウム堆積４００内に含まれるヒ化ガリウムセル２１０を示す。ヒ化ガリウムセル２１０は、下部２０６上またはこれを覆って配置された上部２０８を含み、上面２０２を有する。ヒ化ガリウムセル２１０の下部２０６および上部２０８は、それぞれが独立して様々な材料の単一層または複数層を含んでもよい。
【００６４】
一部の実施形態では、ヒ化ガリウムセル２１０の下部２０６は、ｎ型ヒ化ガリウム堆積であってもよい一方で、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８は、ｐ型ヒ化ガリウム堆積であってもよい。一実施形態では、下部２０６は、接触層、保護層、およびエミッタ層などのｎ型材料を含んでもよい。一例では、下部２０６は、ｎ型ヒ化ガリウム接触層上またはこれを覆って配置された、正面ウインドウ（たとえば、保護層）上またはこれを覆って配置されたｎ型ヒ化ガリウム・エミッタ層を含んでもよい。別の実施形態では、上部２０８は、吸収層、保護層、および接触層などのｐ型材料を含んでもよい。一例では、上部２０８は、ｐ型ヒ化ガリウム吸収層上またはこれを覆って配置された後部ウインドウ（たとえば、保護層）上またはこれを覆って配置されたｐ型ヒ化ガリウム接触層を含んでもよい。
【００６５】
工程３００のステップ３１０は、図４Ｃに示されたように、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８上の金属層２３０を堆積することなどの、少なくとも１つの金属層をヒ化ガリウム材料またはヒ化ガリウムセル上に形成すること、または堆積することを含む。金属層２３０は、真空蒸着工程、ＰＶＤ工程またはスパッタリング工程、ＣＶＤ工程、またはＡＬＤ工程などの蒸着工程によって堆積されてもよい。金属層２３０は、約１８℃〜約５０℃、好ましくは約２０℃〜約３０℃、より好ましくは約２２℃〜約２５℃の範囲内の温度で堆積されてもよい。別法として、金属層２３０は、５０℃を超えた温度、たとえば約１００℃以上、約２００℃以上、約３００℃以上、約４００℃以上、または約５００℃を超える温度でなどの、より高温で堆積されてもよい。
【００６６】
金属層２３０は、銀、金、アルミニウム、ニッケル、銅、白金、パラジウム、その合金、その派生物、およびその組合せなどの、少なくとも１つの金属を含んでもよい。一例では、金属層２３０は、銀または銀合金を含んでもよい。他の例では、金属層２３０は、銅、銅合金、金、金合金、またはその組合せを含んでもよい。金属層２３０は、約２ｎｍ〜約５０ｎｍ、好ましくは約４ｎｍ〜約４０ｎｍ、より好ましくは約５ｎｍ〜約３０ｎｍ、またより好ましくは約１０ｎｍ〜約２０ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。
【００６７】
工程３００のステップ３２０は、本明細書の別の実施形態に記載されたように、焼きなまし工程中に金属島の配列をヒ化ガリウム材料またはヒ化ガリウムセル上の金属層から形成することを含む。別法として、金属島の配列は、ヒ化ガリウム材料またはヒ化ガリウムセル上に直接堆積されてもよい。
【００６８】
その方法は、金属層２３０またはヒ化ガリウム堆積４００を処理システム内の窒素ガスに暴露すること、および銀を含む金属層２３０を焼きなまし工程中に約２００℃の温度に加熱することを含んでもよい。金属島２３２は、金属層２３０の膜のディウェッティングおよび凝集に起因して形成される。
【００６９】
図４Ｃは、金属層２３０から形成され、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８から形成される金属島２３２の配列を示す。金属島２３２の配列は、その間に隙間２３４を形成するために離間される。隙間は、距離２３８をおいて離間されてもよい。概して、金属島２３２は、径２３６などの平均粒径を有してもよい。
【００７０】
別の実施形態では、金属島２３２は、通常金属層２３０と同じ材料を含む。したがって、金属島２３２は、銀、金、アルミニウム、ニッケル、銅、白金、パラジウム、その合金、その派生物、およびその組合せなどの、少なくとも１つの金属を含んでもよい。特定の例では、金属島２３２は、銀、銅、または金を含んでもよい。一例では、金属島２３２は、銀または銀合金を含む。他の例では、金属島２３２は、銅、銅合金、金、金合金、またはその組合せを含んでもよい。
【００７１】
一部の実施形態では、各金属島２３２は、約５０ｎｍ〜約５００ｎｍ、好ましくは約１００ｎｍ〜約４００ｎｍ、より好ましくは約１５０ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲内の径２２８を有してもよい。各金属島２３２は、約２０ｎｍ〜約１００ｎｍ、好ましくは約３０ｎｍ〜約８０ｎｍ、より好ましくは約４５ｎｍ〜約６０ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。
【００７２】
一部の実施形態では、各隙間２３２は、約１００ｎｍ〜約７００ｎｍなど、または約１５０ｎｍ〜約５００ｎｍなどの、約５０ｎｍ〜約１，０００ｎｍの範囲内で隣接する金属島２３２から距離２３６をおいて離間されてもよい。金属島２３２の配列は、約０．３μｍ２当たり約１金属島の表面密度／濃度を有してもよい。
【００７３】
工程３００のステップ３３０は、図４Ｄに示されたように、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８の中に延在する開口２２４を形成するために、材料を金属島２３２間にヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８から除去すること、またはエッチングすることを含む。ステップ３３０では、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８は、ＲＩＥ工程などの乾式エッチング工程中に、ガスまたはプラズマに暴露されてもよい。乾式エッチング工程中に、ヒ化ガリウム材料は、反応ガスまたはプラズマに暴露され、開口２２４を形成するために上部２０８から除去される。ヒ化ガリウム材料は、ＸｅＦ２、ＳＦ６、Ｃ４Ｆ８、その派生物、またはその組合せを含むエッチングガスまたはプラズマに暴露されてもよい。エッチングガスおよびプラズマは、さらに他の試薬ガスまたは搬送ガスを含んでもよい。例示的搬送ガスは、アルゴン、ヘリウム、ネオン、キセノン、水素、窒素、またはその組合せを含んでもよい。
【００７４】
開口２２４の深さまたは長さは、長さ２４４を有してもよい。長さ２４４は、各開口２２４の深さならびに各反射器突起部２４２の長さの両方である。各開口２２４は、約６０ｎｍ〜約１６０ｎｍなどの約３０ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲内の長さを有してもよい。一部の実施形態では、各開口２２４は、約５０ｎｍ〜約１，０００ｎｍ、好ましくは約１００ｎｍ〜約７００ｎｍ、より好ましくは約１５０ｎｍ〜約５００ｎｍの範囲内の径を有してもよい。
【００７５】
本明細書に記載された別の実施形態では、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８は、その中に配置される一方で、開口２２４を形成する、ヒ化ガリウム材料を除去するまたはエッチングするために、第２のエッチング工程中にエッチング液または乾式エッチングに暴露されてもよい。一例では、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８は、ピラニア・エッチング液に暴露されてもよい。ピラニア・エッチング液（工程１００のステップ１４０に記載されている）は、ヒ化ガリウム材料ならびにヒ化アルミニウム材料の両方をエッチングするために使用されてもよい。ピラニア・エッチング液は、少なくとも硫酸、過酸化水素、および水を含む。一例では、ピラニア・エッチング液は、濃縮されてもよく、硫酸対過酸化水素対水の体積濃度比が約１対約８対約１００（Ｈ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏが約１：８：１００）を有してもよく、約３００ｎｍ／分のエッチング率を有してもよい。別の例では、ピラニア・エッチング液は、より低濃度でもよく、硫酸対過酸化水素対水の体積濃度比が約１対約８対約５００（Ｈ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏが約１：８：５００）を有してもよく、約６０ｎｍ／分のエッチング率を有してもよい。別の例では、ピラニア・エッチング液は、さらに低濃度でもよく、硫酸対過酸化水素対水の体積濃度比が約１対約８対約１，０００（Ｈ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏが約１：８：１，０００）を有してもよく、約３０ｎｍ／分のエッチング率を有してもよい。
【００７６】
別の実施形態では、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８は、ヒ化アルミニウムを含む保護層内ではなく、接触層内に配置される一方で、開口２２４を伸長する、ヒ化ガリウム材料を除去するためのクエン酸エッチング液に暴露されてもよい。クエン酸エッチング液は、クエン酸、水酸化アンモニウム、および過酸化水素を含んでもよい。一例では、クエン酸エッチング液は、約１００ｍＬのＨ２Ｏ中に約１．５ｇのクエン酸を溶解することによって形成され、水酸化アンモニウム液をｐＨが約６．２に達するまで加え、続いて溶液中に約２ｍＬのＨ２Ｏ２を加えてもよい。クエン酸エッチング液は、ヒ化アルミニウム材料ではなく、ヒ化ガリウム材料をエッチングし、ＡｌＸＧａ１−ＸＡｓおよびＸ≧約０．２である。したがって、クエン酸エッチング液を使用して、ヒ化ガリウム材料を含む接触層を通ってエッチングするが、ヒ化アルミニウム材料を含む保護層でエッチングが終了してもよい。ヒ化アルミニウム材料は、上述のピラニア・エッチング液などの異なるエッチング液を使用することによってエッチングされることができる。
【００７７】
別法として、クエン酸エッチング液によりヒ化ガリウムをエッチングすることに続いて、ヒ化アルミニウム（ヒ化ガリウムではない）にヨウ素含有のエッチング液を伴ってエッチングすることができる。ヨウ素エッチング液は、ヨウ素カリウム、ヨウ素、硫酸、および水を含んでもよい。一例では、ヨウ素エッチング液は、ヨウ素カリウム対ヨウ素対水対硫酸の重量濃度比が約１００対約６０対約９０対約２５０（Ｋｌ：ｌ２：Ｈ２Ｏ：Ｈ２ＳＯ４が約１００：６０：９０：２５０）を有してもよい。ヨウ素エッチング液は、ヨウ素カリウム、ヨウ素、および水を組み合わせることで形成され、次いでｐＨが約０．９であるように、当量の硫酸を混合してよい。
【００７８】
工程３００のステップ３４０は、図４Ｅに示されたように、開口２２４を充填すること、ならびにあらゆる金属島２３２および少なくとも１つの金属を有する上部２０８の暴露された表面を覆う一方で、織り目加工された後方反射器２５０を形成することを含む。織り目加工された後方反射器２５０は、金属反射層２４０および反射器突起部２４２を含む。反射器突起部２４２は、開口２２４が金属で充填されると形成される。同様に、金属反射層２４０は、金属島２３２および上部２０８の暴露された表面が金属に覆われると形成される。
【００７９】
図４Ｅは、本明細書の一部の実施形態に記載されているように、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８上に配置され、これを覆って配置され、および／またはこの中に延在する織り目加工された後方反射器２５０を含むヒ化ガリウム堆積４００を示す。織り目加工された後方反射器２５０は、金属反射層２４０および反射器突起部２４２を含む。金属反射層２４０は、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８内の接触層上またはこれを覆うなどの、上部２０８およびｐ型ヒ化ガリウム堆積の上、これらを覆う、またはこれらの内部に配置されてもよい。反射器突起部２４２は、金属反射層２４０（たとえば、接触層）から、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８内の保護層（たとえば、後部ウインドウ）の中に延びる。
【００８０】
織り目加工された後方反射器２５０は、金属反射層２４０および／または反射器突起部２４２を含み、銀、金、アルミニウム、ニッケル、銅、白金、パラジウム、その合金、その派生物、およびその組合せなどの、少なくとも１つの金属を含む。具体例では、金属反射層２４０および／または反射器突起部２４２は、銀、銅、または金を含む。金属反射層２４０は、約１５ｎｍ〜約２，０００ｎｍの範囲内またはそれを超える厚さを有してもよい。一部の例では、金属反射層の厚さは、約２０ｎｍ〜約７５０ｎｍ、好ましくは約５０ｎｍ〜約５００ｎｍ、より好ましくは約１００ｎｍ〜約２５０ｎｍであってもよい。各反射器突起部２４２は、約５０ｎｍ〜約５００ｎｍ、好ましくは約１００ｎｍ〜約４００ｎｍ、より好ましくは約１５０ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲内の径を有してもよい。また、各反射器突起部２４２は、約６０ｎｍ〜約１６０ｎｍなどの、約３０ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲内の長さを有してもよい。金属島２３２、金属反射層２４０、および／または突起部２４２は、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８などのヒ化ガリウムセル２１０とオーム電気接触する。
【００８１】
代替的実施形態では、図４Ｆに示されたように、接着層２６０は、金属反射層２４０および／または反射器突起部２４２を堆積する前に、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８および金属島２３２などのヒ化ガリウム材料上またはこれを覆って堆積または形成されてもよい。開口２２４は、図４Ｄに示されたように、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８内に形成される。その後、接着層２６０は、工程３００の恣意的なステップ３３５中に、ヒ化ガリウム堆積４００上に形成されてもよい。続いて、金属反射層２４０は、図４Ｆに示されたように、ステップ３４０中に、接着層２６０上またはこれを覆って配置されてもよい。
【００８２】
一例では、接着層２６０は、ヒ化ガリウムセル２１０または誘電体層２２０と金属反射層２４０との間に配置されてもよい。別の例では、接着層２６０は、ヒ化ガリウムセル２１０または誘電体層２２０と反射器突起部２４２との間に配置されてもよい。接着層２６０は、ニッケル、チタニウム、クロム、その合金、その派生物、またはその組合せを含んでもよい。接着層２６０は、約１Å〜約２０Åの範囲内の厚さを有してもよい。接着層２６０は、ＰＶＤ、ＡＬＤ、またはＣＶＤ技法によって堆積されてもよい。
【００８３】
別の実施形態では、図４Ｅに示されたように、ヒ化ガリウムセル２１０の上部２０８上またはこれを覆って配置され、この中に延びる織り目加工された後方反射器２５０を含むヒ化ガリウム堆積４００は、図５Ｂに示されたように、ヒ化ガリウムセル５１０のｐ型ヒ化ガリウム堆積５３０上に配置され、またはこれを覆って配置され、この中に延びる織り目加工された後方反射器５４０を含むヒ化ガリウム堆積５００と同じ薄膜堆積であってもよい。
【００８４】
図５Ａ〜５Ｄは、本明細書に記載された他の実施形態に従って、ヒ化ガリウムセル上の別の織り目加工された後方反射器を製造する進行段階中のヒ化ガリウム堆積を示す。図５Ａは、ウエハ５１２上またはこれを覆って配置された、緩衝層５１４上またはこれを覆って配置された、犠牲層５１６上またはこれを覆って配置された、ヒ化ガリウムセル５１０を含むヒ化ガリウム堆積５００を示す。別の実施形態では、工程３００を使用して、織り目加工された後方反射器５４０を含むヒ化ガリウム堆積５００を製造してもよい。
【００８５】
ウエハ５１２は、グループＩＩＩ／Ｖ材料を含む支持基板であってもよく、様々な要素でドープされてもよい。概してウエハ５１２は、ヒ化ガリウム、その合金、その派生物を含み、ｎドープ基板またはｐドープ基板であってもよい。多くの例では、ウエハ５１２は、ヒ化ガリウム基板またはヒ化ガリウム合金基板である。ヒ化ガリウム基板またはウエハは、約５．７３Ｘ１０−６℃―１の熱膨張係数を有してもよい。
【００８６】
緩衝層５１４は、ヒ化ガリウム、その合金、そのドーパント、またはその派生物を含むヒ化ガリウム緩衝層であってもよい。緩衝層５１４は、３，０００ｎｍ以上の厚さを有してもよい。一例では、緩衝層５１４は、約２００ｎｍまたは約３００ｎｍなどの、約１００ｎｍ〜約５００ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。
【００８７】
犠牲層５１６は、ＥＬＯ剥離層とも呼ばれ、ヒ化アルミニウム、その合金、その派生物、またはその組合せを含んでもよい。犠牲層５１６は、約２０ｎｍ以下の厚さを有してもよい。一部の例では、犠牲層５１６の厚さは、約２ｎｍ〜約４０ｎｍなどの、約１ｎｍ〜約５０ｎｍの範囲内でもよく、または他の例では、約８ｎｍ〜約１２ｎｍ、たとえば約１０ｎｍなどの、約５ｎｍ〜約２０ｎｍの範囲内でもよい。
【００８８】
ヒ化ガリウムセル５１０は、さらにｐ型ヒ化ガリウム堆積５３０と結合した、またはこれに結合したｎ型ヒ化ガリウム堆積５２０を含む。ｎ型ヒ化ガリウム堆積５２０は、通常様々なｎ型ドープ材料の複数層を有する。一実施形態では、ｎ型ヒ化ガリウム堆積５２０は、接触層５２２と結合した、またはこれに結合した、保護層５２４と結合した、またはこれに結合したエミッタ層５２６を含む。一部の実施形態では、ｎ型ヒ化ガリウム堆積５２０は、約１００ｎｍ〜約２，０００ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。一例では、ｎ型ヒ化ガリウム堆積は、約２００ｎｍの厚さを有し、別の例では、約７００ｎｍ〜約１，２００ｎｍの範囲内の厚さを有する。
【００８９】
接触層５２２は、ヒ化ガリウム、その合金、そのドーパント、またはその派生物を含むヒ化ガリウム接触層であってもよい。一部の例では、接触層５２２は、ｎ型ヒ化ガリウム材料を含む。接触層５２２は、約１０ｎｍまたは約５０ｎｍなどの、約５ｎｍ〜約１００ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。
【００９０】
保護層５２４は、正面ウインドウとも呼ばれ、概してヒ化アルミニウム、インジウム・ガリウムリン、アルミニウム・ガリウムリン、アルミニウム・リン化インジウム、その合金、その派生物、またはその組合せを含む。多くの例では、保護層５２４は、ｎ型ヒ化アルミニウム材料を含む。一例では、保護層５２４は、Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓの化学式を有するｎ型ヒ化アルミニウム材料を含む。保護層５２４は、約１０ｎｍまたは約５０ｎｍなどの、約５ｎｍ〜約１００ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。
【００９１】
エミッタ層５２６は、ヒ化ガリウム、その合金、その派生物、またはその組合せを含んでもよい。多くの例では、エミッタ層５２６は、ｎ型ヒ化ガリウム材料を含む。エミッタ層５２６は、約１００ｎｍ〜約２，０００ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。一部の例では、エミッタ層５２６の厚さは、約２００ｎｍ〜約４００ｎｍなどの、約１００ｎｍ〜約６００ｎｍの範囲内でもよく、または他の例では、約８００ｎｍ〜約１，０００ｎｍなどの、約６００ｎｍ〜約１，２００ｎｍの範囲内でもよい。
【００９２】
ｐ型ヒ化ガリウム層またはｐ型ヒ化ガリウム堆積５３０は、通常様々なｐドープ材料の複数層を含む。一実施形態では、ｐ型ヒ化ガリウム堆積５３０は、吸収層５３２と結合した、またはこれに結合した、保護層５３４と結合した、またはこれに結合した接触層５３６を含む。代替的実施形態では、吸収層５３２は、ｐ型ヒ化ガリウム堆積５３０に存在しない。したがって、ｐ型ヒ化ガリウム堆積５３０は、保護層５３４と結合した、またはこれに結合した接触層５３６を含み、保護層５３４は、ｎ型ヒ化ガリウム堆積５２０、エミッタ層５２６、または他の層と結合した、またはこれらに結合してもよい。一部の実施形態では、ｐ型ヒ化ガリウム堆積５３０は、約１００ｎｍ〜約３，０００ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。
【００９３】
吸収層５３２は、ヒ化ガリウム、その合金、その派生物、またはその組合せを含んでもよい。多くの例では、吸収層５３２は、ｐ型ヒ化ガリウム材料を含む。一部の例では、吸収層５３２は、ｎ型ヒ化アルミニウム材料を含む。一部の実施形態では、吸収層５３２は、約１ｎｍ〜約３，０００ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。一実施形態では、吸収層５３２は、ｐ型ヒ化ガリウム材料を含んでもよく、約１，０００ｎｍ〜約１，５００ｎｍなどの、約５００ｎｍ〜約３，０００ｎｍの厚さを有してもよい。一実施形態では、吸収層５３２は、ｎ型ヒ化ガリウム材料を含んでもよく、約７００ｎｍ〜約１，２００ｎｍなどの、約４００ｎｍ〜約２，０００ｎｍの厚さを有してもよい。
【００９４】
保護層５３４は、後部ウインドウとも呼ばれ、概してヒ化アルミニウム、その合金、その派生物、またはその組合せを含む。多くの例では、保護層５３４は、ｐ型ヒ化アルミニウム材料を含む。一例では、保護層５３４は、Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓの化学式を有するｐ型ヒ化アルミニウム材料を含む。保護層５３４は、約５０ｎｍまたは約３００ｎｍなどの、約２５ｎｍ〜約５００ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。
【００９５】
接触層５３６は、ヒ化ガリウム、その合金、そのドーパント、またはその派生物を含むｐ型ヒ化ガリウム接触層であってもよい。一部の例では、接触層５３６は、ｐ型ヒ化ガリウム材料を含む。接触層５３６は、約１０ｎｍまたは約５０ｎｍなどの、約５ｎｍ〜約１００ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。
【００９６】
図５Ｂは、本明細書の一部の実施形態に記載されているように、ヒ化ガリウムセル５１０上に配置された織り目加工された後方反射器５４０を含む、ヒ化ガリウム堆積５００を示す。織り目加工された後方反射器５４０は、金属反射層５４２および反射器突起部５４４を含む。金属反射層５４２は、接触層５３６上またはこれを覆うように、ｐ型ヒ化ガリウム堆積５３０上またはこれを覆って配置されてもよい。反射器突起部５４４は、金属反射層５４２から、接触層５３６を通って、後部ウインドウなどの保護層５３４の中に延びる。別の実施形態では、接着層（図示せず）は、ヒ化ガリウムセル５１０と織り目加工された後方反射器５４０との間に形成されてもよい。
【００９７】
織り目加工された後方反射器５４０は、金属反射層５４２および／または反射器突起部５４４を含み、銀、金、アルミニウム、ニッケル、銅、白金、パラジウム、その合金、その派生物、およびその組合せなどの、少なくとも１つの金属を含む。具体例では、金属層５４２および／または反射器突起部５４４は、銀、銅、または金を含む。金属反射層５４２は、約１５ｎｍ〜約２，０００ｎｍの範囲内またはそれを超える厚さを有してもよい。一部の例では、金属反射層の厚さは、約２０ｎｍ〜約７５０ｎｍ、好ましくは約５０ｎｍ〜約５００ｎｍ、より好ましくは約１００ｎｍ〜約２５０ｎｍであってもよい。各反射器突起部５４４は、約５０ｎｍ〜約５００ｎｍ、好ましくは約１００ｎｍ〜約４００ｎｍ、より好ましくは約１５０ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲内の径を有してもよい。また、各反射器突起部５４４は、約６０ｎｍ〜約１６０ｎｍなどの、約３０ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲内の長さを有してもよい。
【００９８】
図５Ｃは、本明細書の他の実施形態に記載されているように、織り目加工された後方反射器５４０上またはこれを覆って配置された支持基板５５０を含む、ヒ化ガリウム堆積５００を示す。支持基板５５０は、概して半透明であり、硬質であってもよい。支持基板５５０は、ガラス、石英、結晶物質、プラスチックなどのポリマー材料またはオリゴマー材料、その派生物、もしくはその組合せを含んでもよい。一例では、支持基板５５０は、ガラスを含む。別の例では、支持基板５５０は、ポリエステルなどのプラスチックまたはその派生物を含む。
【００９９】
一部の実施形態では、支持基板５５０は、その間に金属を直接接合するために、金属により織り目加工された後方反射器５４０に接着、または別法により取り付けられてもよい。一例では、支持基板５５０は、半田により織り目加工された後方反射器５４０に接着、または取り付けられ、半田は、層５４８などの半田層を形成する。半田は、半田を含むスズ、半田を含む鉛、半田を含むスズ鉛、半田を含むビスマス、ならびに他を含んでもよい。したがって、層５４８は、スズ、鉛、ビスマス、その合金、その派生物、またはその組合せを含んでもよい。
【０１００】
別の例では、支持基板５５０は、金属箔または金属膜により織り目加工された後方反射器５４０に接着、または取り付けられてもよく、金属箔または金属膜は層５４８などの金属層を形成する。金属箔は、銅箔および銅合金箔、ならびに他を含んでもよい。したがって、層５４８は、銅または銅合金を含んでもよい。金属箔は、支持基板５５０と織り目加工された後方反射器５４０との間に配置され、次に層５４８を形成するために増加した圧力に暴露されるおよび／または加熱されてもよい。一部の例では、銅箔は、支持基板５５０と織り目加工された後方反射器５４０との間に配置され、約１８℃〜約４００℃の範囲内の温度に暴露される一方で、約１５ｐｓｉ（ポンド毎平方インチ）〜約３００ｐｓｉの範囲内の圧力に暴露されてもよい。
【０１０１】
他の実施形態では、支持基板５５０は、層５４８などの接着層を形成するために、その間に接着剤で接合することにより、織り目加工された後方反射器５４０に接着、または別法により取り付けられてもよい。一例では、層５４８は、天然接着剤、合成接着剤、粘着剤、熱溶融性接着剤、Ｎｏｒｌａｎｄ社から市販されている紫外線（ＵＶ）硬化性光学接着剤などの、光学接着剤および／またはＵＶ硬化性接着剤から形成されてもよく、またはそれらを含んでもよい。一部の例では、接着剤は、メルカプト・エステル化合物を含んでもよい。他の例では、接着剤は、さらにフタル酸ブチルオクチル、メタクル酸テトラヒドロフルフリル、アクリル酸モノマー、その派生物、またはその組合せなどの材料を含んでもよい。
【０１０２】
一例では、層５４８は、硬化工程中にＵＶ放射線に暴露された接着剤から形成されてもよい。概して、接着剤は、約１分〜約１０分、好ましくは約５分などの約３分〜約７分の範囲内の時間でＵＶ放射線に暴露されてもよい。接着剤は、約５０℃などの約２５℃〜約７５℃の範囲内の温度で硬化されてもよい。
【０１０３】
他の例では、層５４８の接着剤は、シリコーン接着剤でもよく、またはケイ酸ナトリウムを含んでもよい。これらの例では、接着剤は、約１０時間〜約１００時間、好ましくは約２０時間〜約６０時間、より好ましくは約３０時間〜約５０時間、たとえば約４２時間などの範囲内の時間で硬化されてもよい。接着剤は、約５０℃などの約２５℃〜約７５℃の範囲内の温度で硬化されてもよい。また、接着剤は、約１ｐｓｉ（ポンド毎平方インチ）〜約５０ｐｓｉ、好ましくは約３ｐｓｉ〜約２５ｐｓｉ、より好ましくは約５ｐｓｉ〜約１５ｐｓｉの範囲内の圧力で硬化されてもよい。一例では、圧力は、９ｐｓｉであってもよい。
【０１０４】
図５Ｄは、ヒ化ガリウムセル５１０が緩衝層５１４およびウエハ５１２から分離、または除去されるように、ヒ化ガリウム堆積５００に続くＥＬＯ工程を示す。ヒ化ガリウム堆積５００は、本明細書の他の実施形態に記載されたように、依然としてヒ化ガリウムセル５１０、ならびに織り目加工された後方反射器５４０上またはこれを覆って配置された支持基板５５０を含む。
【０１０５】
図６Ａ〜６Ｄは、図５Ａ〜５Ｄに示されたヒ化ガリウム堆積５００に類似したヒ化ガリウム堆積６００を示すが、ヒ化ガリウム堆積６００は、ヒ化ガリウムセル５１０と織り目加工された後方反射器５４０との間に配置された誘電体層６２０を含む。図６Ａは、本明細書の一実施形態に記載されたように、ｐ型ヒ化ガリウム堆積５３０などのヒ化ガリウムセル５１０に堆積され、これと物理的に接触する誘電体層６２０を示す。別の実施形態では、工程１００を使用して、織り目加工された後方反射器５４０を含むヒ化ガリウム堆積６００を製造してもよい。
【０１０６】
図６Ｂ〜６Ｄは、誘電体層６２０上に配置された、これを覆って配置された、および／またはこれを通る織り目加工された後方反射器５４０を含む、ヒ化ガリウム堆積６００を示す。織り目加工された後方反射器５４０は、金属反射層５４２および反射器突起部５４４を含む。金属反射層５４２は、接触層５３６上またはこれを覆うなどの、誘電体層６２０、ならびにｐ型ヒ化ガリウム堆積５３０上またはこれらを覆って配置されてもよい。反射器突起部５４４は、金属反射層５４２から、誘電体層６２０および接触層５３６を通って、後部ウインドウなどの保護層５３４の中に延びる。
【０１０７】
織り目加工された後方反射器５４０は、金属反射層５４２および／または反射器突起部５４４を含み、銀、金、アルミニウム、ニッケル、銅、白金、パラジウム、その合金、その派生物、およびその組合せなどの、少なくとも１つの金属を含む。具体例では、金属層５４２および／または反射器突起部５４４は、銀、銅、または金を含む。金属反射層５４２は、約１５ｎｍ〜約２，０００ｎｍの範囲内またはそれを超える厚さを有してもよい。一部の例では、金属反射層の厚さは、約２０ｎｍ〜約７５０ｎｍ、好ましくは約５０ｎｍ〜約５００ｎｍ、より好ましくは約１００ｎｍ〜約２５０ｎｍであってもよい。各反射器突起部５４４は、約５０ｎｍ〜約５００ｎｍ、好ましくは約１００ｎｍ〜約４００ｎｍ、より好ましくは約１５０ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲内の径を有してもよい。また、各反射器突起部５４４は、約６０ｎｍ〜約１６０ｎｍなどの、約３０ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲内の長さを有してもよい。
【０１０８】
代替的実施形態では、接着層（図示せず）は、金属反射器層５４２および／または反射器突起部５４４を堆積する前に、ｐ型ヒ化ガリウム堆積５３０または誘電体層６２０上に堆積または形成されてもよい。一例では、接着層は、ｐ型ヒ化ガリウム堆積５３０または誘電体層６２０と金属反射器層５４２との間に配置されてもよい。別の例では、接着層は、ｐ型ヒ化ガリウム堆積５３０または誘電体層６２０と反射器突起部５４４との間に配置されてもよい。接着層は、ニッケル、チタニウム、クロム、その合金、その派生物、またはその組合せを含んでもよい。接着層は、約１Å〜約２０Åの範囲内の厚さを有してもよい。接着層は、ＰＶＤ、ＡＬＤ、またはＣＶＤ技法によって堆積されてもよい。
【０１０９】
一実施形態では、誘電体層６２０は、蒸着工程によって形成されてもよい。蒸着工程は、ＣＶＤ、ＰＥ−ＣＶＤ、ＡＬＤ、ＰＥ−ＡＬＤ、およびＰＶＤ工程を含んでもよい。一部の実施形態では、誘電体層６２０は、約１〜約３の範囲内の屈折率の誘電材料を含む。誘電体層６２０は、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、そのドーパント変形、その派生物、またはその組合せなどの、少なくとも１つの誘電材料を含んでもよい。多くの実施形態では、誘電体層６２０は、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、そのドーパント変形、その派生物、またはその組合せなどの、少なくとも１つの誘電材料を含む。一例では、誘電体層６２０は、酸化ケイ素を含む。別の例では、誘電体層６２０は、酸窒化ケイ素を含む。誘電体層６２０は、約１０ｎｍ〜約１５０ｎｍ、好ましくは約２０ｎｍ〜約１００ｎｍ、より好ましくは約３０ｎｍ〜約８０ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。
【０１１０】
他の実施形態では、誘電体層６２０は、ＥＬＯ工程中にフッ化水素酸に暴露されると、エッチングされることに完全にまたは実質的に耐性がある誘電材料を含む。誘電材料は、誘電体層６２０内に含まれ、これは、硫化亜鉛、窒化ケイ素、その派生物、またはその組合せを含むフッ化水素酸に耐性がある。
【０１１１】
他の実施形態では、ヒ化ガリウムセル５１０などのエピタキシャル材料上またはこれを覆う、あるいは別法として、ヒ化ガリウムセル５１０上に配置された誘電材料上またはこれを覆う、織り目加工された後方反射器５４０を堆積すること、または別法により形成することを含む、ＥＬＯ工程中にヒ化ガリウム堆積５００などの薄膜材料を形成する方法が提供される。ヒ化ガリウムセル５１０は、ウエハ５１２などの基板上に、犠牲層５１６などの犠牲層もしくは取外し可能な層の上またはこれを覆って配置される。緩衝層５１４などの緩衝層は、ウエハ５１２と犠牲層５１６との間に配置されてもよい。その方法は、ヒ化ガリウムセル５１０上の基板支持体５５０などの基板支持体またはハンドルを接着すること、エッチング工程中に犠牲層５１６を除去すること、およびヒ化ガリウム堆積５００を緩衝層５１４からはがす一方で、エッチング工程中にその間にエッチングの隙間を形成することを提供する。ヒ化ガリウム堆積５００は、図５Ｄに示されたように、ヒ化ガリウムセル５１０上に配置された織り目加工された後方反射器５４０を含む。
【０１１２】
一実施形態では、犠牲層５１６は、エピタキシャル材料６３０を緩衝層５１４およびウエハ５１２から除去するために、ＥＬＯ工程のエッチング工程中に、湿式エッチング液に暴露されてもよい。一部の実施形態では、犠牲層５１６は、エッチング工程中に湿式エッチング液に暴露されてもよい。湿式エッチング液は、フッ化水素酸を含み、界面活性剤および／またはバッファを含んでもよい。一部の例では、犠牲層５１６は、約０．３ｍｍ／時以上、好ましくは約１ｍｍ／時以上、より好ましくは約５ｍｍ／時以上の割合でエッチングされてもよい。
【０１１３】
図７Ａ〜７Ｅは、本明細書の他の実施形態に従って、ヒ化ガリウムセル上の織り目加工された後方反射器を製造する進行段階中のヒ化ガリウム堆積を示す。図７Ａは、ウエハ７１２と結合した、またはこれに結合した緩衝層７１４と結合した、またはこれに結合した犠牲層７１６と結合した、またはこれに結合したヒ化ガリウムセル７１０を含むヒ化ガリウム堆積７００を示す。ヒ化ガリウムセル７１０を含むヒ化ガリウム堆積７００は、ヒ化ガリウム堆積５００（図５Ａ〜５Ｄ）に類似しているが、ヒ化ガリウムセル７１０の層は、ヒ化ガリウムセル５１０の層に対して逆の順序で配置されている。したがって、ヒ化ガリウムセル７１０は、犠牲層７１６と結合され、ウエハ７１２とｎ型ヒ化ガリウム堆積７２０との間に配置されたｐ型ヒ化ガリウム堆積７３０を含む一方で、ヒ化ガリウムセル５１０は、犠牲層５１６と結合され、ウエハ５１２とｐ型ヒ化ガリウム堆積５３０との間に配置されたｎ型ヒ化ガリウム堆積５２０を含む。
【０１１４】
ウエハ７１２は、グループＩＩＩ／Ｖ材料を含む支持基板であってもよく、様々な要素でドープされてもよい。概してウエハ７１２は、ヒ化ガリウム、その合金、その派生物を含み、ｎドープ基板またはｐドープ基板であってもよい。多くの例では、ウエハ７１２は、ヒ化ガリウム基板またはヒ化ガリウム合金基板である。ヒ化ガリウム基板またはウエハは、約５．７３Ｘ１０−６℃―１の熱膨張係数を有してもよい。
【０１１５】
緩衝層７１４は、ヒ化ガリウム、その合金、そのドーパント、またはその派生物を含むヒ化ガリウム緩衝層であってもよい。緩衝層７１４は、３，０００ｎｍ以上の厚さを有してもよい。一例では、緩衝層７１４は、約２００ｎｍまたは約３００ｎｍなどの、約１００ｎｍ〜約７００ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。
【０１１６】
犠牲層７１６は、ＥＬＯ剥離層とも呼ばれ、ヒ化アルミニウム、その合金、その派生物、またはその組合せを含んでもよい。犠牲層７１６は、約２０ｎｍ以下の厚さを有してもよい。一部の例では、犠牲層７１６の厚さは、約２ｎｍ〜約４０ｎｍなどの、約１ｎｍ〜約７０ｎｍの範囲内でもよく、または他の例では、約８ｎｍ〜約１２ｎｍ、たとえば約１０ｎｍなどの、約５ｎｍ〜約２０ｎｍの範囲内でもよい。
【０１１７】
ヒ化ガリウムセル７１０は、さらにｐ型ヒ化ガリウム堆積７３０と結合した、またはこれに結合したｎ型ヒ化ガリウム堆積７２０を含む。ｎ型ヒ化ガリウム堆積７２０は、通常様々なｎ型ドープ材料の複数層を有する。一実施形態では、ｎ型ヒ化ガリウム堆積７２０は、接触層７２２と結合した、またはこれに結合した、保護層７２４と結合した、またはこれに結合したエミッタ層７２６を含む。一部の実施形態では、ｎ型ヒ化ガリウム堆積７２０は、約１００ｎｍ〜約２，０００ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。一例では、ｎ型ヒ化ガリウム堆積は、約２００ｎｍの厚さを有し、別の例では、約７００ｎｍ〜約１，２００ｎｍの範囲内の厚さを有する。
【０１１８】
接触層７２２は、ヒ化ガリウム、その合金、そのドーパント、またはその派生物を含むヒ化ガリウム接触層であってもよい。一部の例では、接触層７２２は、ｎ型ヒ化ガリウム材料を含む。接触層７２２は、約１０ｎｍまたは約７０ｎｍなどの、約５ｎｍ〜約１００ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。
【０１１９】
保護層７２４は、正面ウインドウとも呼ばれ、概してヒ化アルミニウム、インジウム・ガリウムリン、アルミニウム・ガリウムリン、アルミニウム・リン化インジウム、その合金、その派生物、またはその組合せを含む。多くの例では、保護層７２４は、ｎ型ヒ化アルミニウム材料を含む。一例では、保護層７２４は、Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓの化学式を有するｎ型ヒ化アルミニウム材料を含む。保護層７２４は、約１０ｎｍまたは約７０ｎｍなどの、約５ｎｍ〜約１００ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。
【０１２０】
エミッタ層７２６は、ヒ化ガリウム、その合金、その派生物、またはその組合せを含んでもよい。多くの例では、エミッタ層７２６は、ｎ型ヒ化ガリウム材料を含む。エミッタ層７２６は、約１００ｎｍ〜約２，０００ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。一部の例では、エミッタ層７２６の厚さは、約２００ｎｍ〜約４００ｎｍなどの、約１００ｎｍ〜約６００ｎｍの範囲内でもよく、または他の例では、約８００ｎｍ〜約１，０００ｎｍなどの、約６００ｎｍ〜約１，２００ｎｍの範囲内でもよい。
【０１２１】
ｐ型ヒ化ガリウム層またはｐ型ヒ化ガリウム堆積７３０は、通常様々なｐドープ材料の複数層を含む。一実施形態では、ｐ型ヒ化ガリウム堆積７３０は、吸収層７３２上またはこれを覆って配置された、保護層７３４上またはこれを覆って配置された接触層７３６を含む。代替的実施形態では、吸収層７３２は、ｐ型ヒ化ガリウム堆積７３０に存在しない。したがって、ｐ型ヒ化ガリウム堆積７３０は、保護層７３４上またはこれを覆って配置された接触層７３６を含み、保護層７３４は、ｎ型ヒ化ガリウム堆積７２０、エミッタ層７２６、または別の層の上またはこれらを覆って配置されてもよい。一部の実施形態では、ｐ型ヒ化ガリウム堆積７３０は、約１００ｎｍ〜約３，０００ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。
【０１２２】
吸収層７３２は、ヒ化ガリウム、その合金、その派生物、またはその組合せを含んでもよい。多くの例では、吸収層７３２は、ｐ型ヒ化ガリウム材料を含む。一部の例では、吸収層７３２は、ｎ型ヒ化アルミニウム材料を含む。一部の実施形態では、吸収層７３２は、約１ｎｍ〜約３，０００ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。一実施形態では、吸収層７３２は、ｐ型ヒ化ガリウム材料を含んでもよく、約１，０００ｎｍ〜約１，７００ｎｍなどの、約７００ｎｍ〜約３，０００ｎｍの厚さを有してもよい。一実施形態では、吸収層７３２は、ｎ型ヒ化ガリウム材料を含んでもよく、約７００ｎｍ〜約１，２００ｎｍなどの、約４００ｎｍ〜約２，０００ｎｍの厚さを有してもよい。
【０１２３】
保護層７３４は、後部ウインドウとも呼ばれ、概してヒ化アルミニウム、その合金、その派生物、またはその組合せを含む。多くの例では、保護層７３４は、ｐ型ヒ化アルミニウム材料を含む。一例では、保護層７３４は、Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓの化学式を有するｐ型ヒ化アルミニウム材料を含む。保護層７３４は、約７０ｎｍまたは約３００ｎｍなどの、約２５ｎｍ〜約７００ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。
【０１２４】
接触層７３６は、ヒ化ガリウム、その合金、そのドーパント、またはその派生物を含むｐ型ヒ化ガリウム接触層であってもよい。一部の例では、接触層７３６は、ｐ型ヒ化ガリウム材料を含む。接触層７３６は、約１０ｎｍまたは約７０ｎｍなどの、約５ｎｍ〜約１００ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。
【０１２５】
図７Ｂは、本明細書の一部の実施形態に記載されているように、ヒ化ガリウムセル７１０に結合された、または取り付けられた支持ハンドル７０２を示す。支持ハンドル７０２は、接触層７２２によりｎ型ヒ化ガリウム堆積７２０に取り付けられる。
【０１２６】
図７Ｃは、ヒ化ガリウムセル７１０が緩衝層７１４およびウエハ７１２から分離される、または除去されるように、ヒ化ガリウム堆積７００に続くＥＬＯ工程を示す。ヒ化ガリウム堆積７００は、本明細書の他の実施形態に記載されたように、依然としてヒ化ガリウムセル７１０、ならびにその上に配置された支持ハンドル７０２を含む。
【０１２７】
図７Ｄは、本明細書の一部の実施形態に記載されているように、ヒ化ガリウムセル７１０上に配置された織り目加工された後方反射器７４０を含む、ヒ化ガリウム堆積７００を示す。織り目加工された後方反射器７４０は、金属反射層７４２および反射器突起部７４４を含む。金属反射層７４２は、接触層７３６上またはこれを覆うなどの、ｐ型ヒ化ガリウム材料７３０上またはこれを覆って配置されてもよい。反射器突起部７４４は、金属反射層７４２から、接触層７３６を通って、後部ウインドウなどの保護層７３４の中に延びる。
【０１２８】
織り目加工された後方反射器７４０は、金属反射層７４２および／または反射器突起部７４４を含み、銀、金、アルミニウム、ニッケル、銅、白金、パラジウム、その合金、その派生物、およびその組合せなどの、少なくとも１つの金属を含む。具体例では、金属層７４２および／または反射器突起部７４４は、銀、銅、または金を含む。金属反射層７４２は、約１５ｎｍ〜約２，０００ｎｍの範囲内またはそれを超える厚さを有してもよい。一部の例では、金属反射層７４２の厚さは、約２０ｎｍ〜約７５０ｎｍ、好ましくは約５０ｎｍ〜約５００ｎｍ、より好ましくは約１００ｎｍ〜約２５０ｎｍであってもよい。各反射器突起部７４４は、約５０ｎｍ〜約５００ｎｍ、好ましくは約１００ｎｍ〜約４００ｎｍ、より好ましくは約１５０ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲内の径を有してもよい。また、各反射器突起部７４４は、約６０ｎｍ〜約１６０ｎｍなどの、約３０ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲内の長さを有してもよい。
【０１２９】
図７Ｅは、本明細書の他の実施形態に記載されているように、織り目加工された後方反射器７４０上またはこれを覆って配置された支持基板７５０を含む、ヒ化ガリウム堆積７００を示す。支持基板７５０は、概して半透明であり、硬質であってもよい。支持基板７５０は、ガラス、石英、結晶物質、プラスチックなどのポリマー材料またはオリゴマー材料、その派生物、もしくはその組合せを含んでもよい。一例では、支持基板７５０は、ガラスを含む。別の例では、支持基板７５０は、ポリエステルなどのプラスチックまたはその派生物を含む。
【０１３０】
一部の実施形態では、支持基板７５０は、その間に金属を直接接合するために、金属により織り目加工された後方反射器７４０に接着、または別法により取り付けられてもよい。一例では、支持基板７５０は、半田により織り目加工された後方反射器７４０に接着、または取り付けられ、半田は、層７４８などの半田層を形成する。半田は、半田を含むスズ、半田を含む鉛、半田を含むスズ鉛、半田を含むビスマス、ならびに他を含んでもよい。したがって、層７４８は、スズ、鉛、ビスマス、その合金、その派生物、またはその組合せを含んでもよい。
【０１３１】
別の例では、支持基板７５０は、金属箔または金属膜により織り目加工された後方反射器７４０に接着、または取り付けられてもよく、金属箔または金属膜は層７４８などの金属層を形成する。金属箔は、銅箔および銅合金箔、ならびに他を含んでもよい。したがって、層７４８は、銅または銅合金を含んでもよい。金属箔は、支持基板７５０と織り目加工された後方反射器７４０との間に配置され、層７４８を形成するために増加した圧力および／または加熱に実質的に暴露される。一部の例では、銅箔は、支持基板７５０と織り目加工された後方反射器との間に配置され、次に層７４８を形成するために増加した圧力に暴露されるおよび／または加熱されてもよい。一部の例では、銅箔は、支持基板７５０と織り目加工された後方反射器７４０との間に配置され、約１８℃〜約４００℃の範囲内の温度に暴露される一方で、約１５ｐｓｉ（ポンド毎平方インチ）〜約３００ｐｓｉの範囲内の圧力に暴露されてもよい。
【０１３２】
他の実施形態では、支持基板７５０は、層７４８などの接着層を形成するために、その間に接着剤で接合することにより、織り目加工された後方反射器７４０に接着、または別法により取り付けられてもよい。一例では、層７４８は、天然接着剤、合成接着剤、粘着剤、熱溶融性接着剤、Ｎｏｒｌａｎｄ社から市販されている紫外線（ＵＶ）硬化性光学接着剤などの、光学接着剤および／またはＵＶ硬化性接着剤から形成されてもよく、またはそれらを含んでもよい。一部の例では、接着剤は、メルカプト・エステル化合物を含んでもよい。他の例では、接着剤は、さらにフタル酸ブチルオクチル、メタクル酸テトラヒドロフルフリル、アクリル酸モノマー、その派生物、またはその組合せなどの材料を含んでもよい。
【０１３３】
一例では、層７４８は、硬化工程中にＵＶ放射線に暴露された接着剤から形成されてもよい。概して、接着剤は、約１分〜約１０分、好ましくは約５分などの約３分〜約７分の範囲内の時間でＵＶ放射線に暴露されてもよい。接着剤は、約７０℃などの約２５℃〜約７５℃の範囲内の温度で硬化されてもよい。
【０１３４】
他の例では、層７４８の接着剤は、シリコーン接着剤でもよく、またはケイ酸ナトリウムを含んでもよい。これらの例では、接着剤は、約１０時間〜約１００時間、好ましくは約２０時間〜約６０時間、より好ましくは約３０時間〜約７０時間、たとえば約４２時間などの範囲内の時間で硬化されてもよい。接着剤は、約７０℃などの約２５℃〜約７５℃の範囲内の温度で硬化されてもよい。また、接着剤は、約１ｐｓｉ（ポンド毎平方インチ）〜約７０ｐｓｉ、好ましくは約３ｐｓｉ〜約２５ｐｓｉ、より好ましくは約５ｐｓｉ〜約１５ｐｓｉの範囲内の圧力で硬化されてもよい。一例では、圧力は、９ｐｓｉであってもよい。
【０１３５】
別の実施形態では、工程３００を使用して、織り目加工された後方反射器７４０を含むヒ化ガリウム堆積７００を製造してもよい。
【０１３６】
図８は、図７Ａ〜７Ｅに示されたヒ化ガリウム堆積７００に類似したヒ化ガリウム堆積８００を示すが、ヒ化ガリウム堆積８００は、ヒ化ガリウムセル７１０と織り目加工された後方反射器７４０との間に配置された誘電体層８２０を含む。図８は、本明細書の一実施形態に記載されたように、ｐ型ヒ化ガリウム堆積７３０などのヒ化ガリウムセル７１０に堆積され、これと物理的に接触する誘電体層８２０を示す。別の実施形態では、工程１００を使用して、織り目加工された後方反射器７４０を含むヒ化ガリウム堆積８００を製造してもよい。
【０１３７】
代替的実施形態では、ヒ化ガリウムセル５１０および７１０は、１層を含んでもよいが、通常ヒ化ガリウム、ｎドープヒ化ガリウム、ｐドープヒ化ガリウム、ヒ化アルミニウム、ｎドープヒ化アルミニウム、ｐドープヒ化アルミニウム、アルミニウム・リン化インジウム、アルミニウム・ガリウムリン、ヒ化アルミニウム、インジウム・ガリウムリン、その合金、ｎドープ変形、ｐドープ変形、その派生物、またはその組合せなどの、エピタキシャル材料の複数層を含む。ヒ化ガリウムセル５１０および７１０は、矩形形状、正方形形状、または他の形状を有してもよい。一部の例では、ヒ化ガリウムセル５１０および７１０は、ガリウムセルを有する１層およびヒ化アルミニウムを有する別の層を含む。別の例では、ヒ化ガリウムセル５１０および７１０は、ヒ化ガリウム緩衝層、ヒ化アルミニウム保護層、およびヒ化ガリウム活性層を含む。
【０１３８】
図９は、本明細書に記載された他の実施形態に従って別の後方反射器を形成する工程９００を示す流れ図を示す。工程９００のステップ９１０では、抵抗粒子の配列は、その上に配置された誘電材料またはヒ化ガリウム材料などの、薄膜堆積の上面上に配置される。抵抗粒子は、最密の空間整合などにおいて、堆積の上面を横切ってランダムに分散されてもよい。抵抗粒子は、液体キャリアを含む乳剤または懸濁液から上面上にディップコート、スピンコート、または別法によりドライコートされてもよい。
【０１３９】
抵抗粒子は、高分子材料、オリゴマー材料、またはその派生物を含んでもよい。一部の例では、抵抗粒子は、ポリスチレン、ポリシロキサン、またはその派生物を含む。他の実施形態では、抵抗粒子は、スピンオングラス（ＳＯＧ）などのスピンオン工程または他の材料によって形成されてもよい。ＳＯＧ材料は、酸化ケイ素およびドーパント（たとえば、ホウ素またはリン）の混合物を含んでもよい。抵抗粒子は、約０．００５μｍ〜約５μｍ、好ましくは約０．０１μｍ〜約１μｍ、より好ましくは約０．０５μｍ〜約０．５μｍの範囲内の粒径を有するビードまたはナノ粒子であってもよい。本明細書に記載された実施形態において有益な抵抗粒子は、米国イリノイ州Ｌａｋｅ  ＦｏｒｅｓｔのＳｐｈｅｒｏｔｅｃｈ，  Ｉｎｃ．から市販されているＰＰ−００８−０１０およびＰＰ０２５−１０などのＳＰＨＥＲＯ（商標）ポリスチレン粒子であってもよい。一例では、ポリスチレン粒子は、約５．０ｗ／ｖの濃度で懸濁され、約０．０５μｍ〜約０．１μｍの範囲内の公称粒径を有する。別の例では、ポリスチレン粒子は、約５．０ｗ／ｖの濃度で懸濁され、約０．２μｍ〜約０．３μｍの範囲内の公称粒径を有する。
【０１４０】
ステップ９２０では、誘電材料の露出面および／または抵抗粒子の間のヒ化ガリウム材料は、その間の開口を形成するためにエッチングされる。
【０１４１】
ステップ９３０では、抵抗粒子は、誘電材料またはヒ化ガリウム材料などの、薄膜堆積の上面から除去される。
【０１４２】
ステップ９４０では、金属反射層は、開口を充填し、誘電材料またはヒ化ガリウム材料を覆うために、開口内および上面上に堆積される。充填された開口は、金属反射器の反射突起部を形成する。
【０１４３】
前記は本発明の実施形態に関する一方で、本発明の他のおよび別の実施形態は、その基本的範囲および以下の特許請求の範囲によって決定されたその範囲から逸脱することなく考案されてもよい。
【図１】
2013508950.tif 000003
【図２Ａ】
2013508950.tif 000004
【図２Ｂ】
2013508950.tif 000005
【図２Ｃ】
2013508950.tif 000006
【図２Ｄ】
2013508950.tif 000007
【図２Ｅ】
2013508950.tif 000008
【図２Ｆ】
2013508950.tif 000009
【図２Ｇ】
2013508950.tif 000010
【図２Ｈ】
2013508950.tif 000011
【図２Ｉ】
2013508950.tif 000012
【図３】
2013508950.tif 000013
【図４Ａ】
2013508950.tif 000014
【図４Ｂ】
2013508950.tif 000015
【図４Ｃ】
2013508950.tif 000016
【図４Ｄ】
2013508950.tif 000017
【図４Ｅ】
2013508950.tif 000018
【図４Ｆ】
2013508950.tif 000019
【図５Ａ】
2013508950.tif 000020
【図５Ｂ】
2013508950.tif 000021
【図５Ｃ】
2013508950.tif 000022
【図５Ｄ】
2013508950.tif 000023
【図６Ａ】
2013508950.tif 000024
【図６Ｂ】
2013508950.tif 000025
【図６Ｃ】
2013508950.tif 000026
【図６Ｄ】
2013508950.tif 000027
【図７Ａ】
2013508950.tif 000028
【図７Ｂ】
2013508950.tif 000029
【図７Ｃ】
2013508950.tif 000030
【図７Ｄ】
2013508950.tif 000031
【図７Ｅ】
2013508950.tif 000032
【図８】
2013508950.tif 000033
【図９】
2013508950.tif 000034
【国際調査報告】
2013508950.tif 000035