Anti-reflets en silicium nanostructuré

La nanostructuration d’une surface de silicium permet de fortement diminuer la réflectivité de la lumière visible à l’interface air-silicium. Cette structuration très fine, plus fine que la longueur d’onde de la lumière, est obtenue par la gravure d’un réseau de piliers en silicium carrés de taille de 140 nm de large et 110 nm de haut espacés de 100 nm. Ces paramètres ont été optimisés (d’après les simulations numériques) pour élargir la tolérance spectrale dans tout le domaine visible. Le traitement antireflet est efficace pour les angles d’incidence jusqu’à 40° par rapport à la normale pour les deux polarisations principales (s- et p-). Ce travail a été réalisé en étroite collaboration entre l’Institut Fresnel (Marseille) et le CINaM (la plate-forme Planète).

(a) Une image en microscopie optique montrant la frontière entre le silicium massif (à gauche) et le silicium nanostructuré (à droite). A cause de la faible réflectivité, le silicium nanostructuré apparait noir. (b) Une image en microscopie électronique montrant les nanopiliers de la structuration fine de silicium (l’image est tiltée à 65°).

Les principales étapes de la nanofabrication (lithographie électronique, dépôt du nickel par évaporation, gravure par plasma réactif et le retrait du masque de nickel) ont été réalisées à la plate-forme de micro et nanofabrication en salle blanche Planète.

Pour en savoir plus : « Optimized 2D array of thin silicon pillars for efficient antireflective coatings in the visible spectrum » : Julien Proust, Anne-Laure Fehrembach, Frédéric Bedu, Igor Ozerov, Nicolas Bonod,

Sci. Rep. 6, 24947 (2016).

DOI : 10.1038/srep24947 (open access)

Article publié le 25 avril 2016

Faits marquants