[发明专利]辐射发射体及制造辐射发射体的方法

说明书

技术领域

说明一种辐射发射体。

根据至少一种实施形式，该辐射发射体包括层序列，该层序列具有用于生成电磁辐射的活性层，具有反射所生成的辐射的反射层，并且具有至少一个布置在该活性层和该反射层之间的中间层。

还说明一种用于制造辐射发射体的方法。根据该方法的至少一种实施形式，在该方法中，在衬底上构造具有用于生成电磁辐射的活性层的层序列。

背景技术

在文献DE 10 2007 002 416 A1中描述了一种辐射发射体和一种用于制造辐射发射体的方法。

发明内容

本发明的任务在于，相对于现有技术改善来自辐射发射体的辐射输出耦合的效率。

本发明的任务还在于说明一种用于制造这种辐射发射体的方法。

这些任务尤其是通过如下方式来解决：活性层在朝向反射层的界面上具有不平整结构(Aufrauung)，并且反射层在朝向活性层的界面处基本上是平坦的。

在此，应将在微观尺度上也还是几乎无粗糙度的光滑的表面理解为平坦的。

所述任务在方法方面尤其是通过如下方式来解决：使活性层的界面不平整、构造至少一个中间层并且构造反射层。

使活性层的朝向反射层的界面在其表面上不平整。反射层在其朝向活性层的界面处被构造为基本上平坦的。由活性层所发射的电磁辐射在活性层的界面的不平整结构处散射，经过散射的电磁辐射在反射层处被反射回。因此用所述措施实现散射和反射的物理效应的分离。

在此的优点是，避免被称为异常集肤效应(anormaler Skineffekt)的效应。在电磁辐射的情况下，尤其是也在波长位于可见光范围内的电磁射束的情况下，该异常集肤效应导致部分地吸收辐射的能量，并因此减少输出耦合的电磁射束的能量。

异常集肤效应基于表面吸收。表面的微粗糙度可以将在电磁波的红外波长范围中的吸收提高达50％。吸收的这种上升也出现在为了引起红外波长范围中的漫散射而粗糙度过小情况下。每种材料具有特定于电磁波的光穿透深度，其中该光穿透深度与相应的波长有关。该光穿透深度描述，在垂直入射的情况下强度已降低预先规定的分量之后，电磁辐射在材料中所经过的路程。对于红外波长范围内的波长来说，该穿透深度例如对于银在室温下为22nm。对于例如金或铜的其他材料，对于10μm的波长来说，穿透深度类似地约为20nm左右。

例如当具有可见光范围内波长的电磁波射到被构造为使得具有散射特性和反射特性的界面上时，则也出现该异常集肤效应。本发明以有利的方式避免该效应。通过将电磁射束、光束的散射物理效应和反射物理效应分离——这通过分离地构造具有散射特性的界面和具有反射特性的界面来实现，可以避免由于异常集肤效应对能量的吸收。因此实现对辐射发射体的辐射输出耦合的效率的提高。

中间层优选地对于由活性区域所生成的电磁波来说是基本上可透射的。因此，入射到中间层上的电磁波穿过中间层，并在反射层处反射。

中间层的材料优选具有与活性层材料的折射率不同的折射率，中间层材料的折射率优选小于活性层材料的折射率。折射率是光学中的物理量。折射率表明电磁波在两种介质之间过渡时的折射。

不平整结构优选地通过以下的方式形成：活性层表面并且因此活性层与中间层之间的界面具有由许多凸出的结构元件构成的横向结构。

以上和以下借助电磁辐射的频率或波长来描述辐射发射体的效应和特性。来自偶合的电场和磁场中的波被称为电磁辐射或电磁波。属于电磁辐射或电磁波的还有无线电波、微波、红外辐射、可见光、UV辐射以及X辐射和γ辐射——简言之整个电磁波谱。这些波类型之间的唯一区别分别在于它们的频率并且因此也在于它们的能量。但是在从1023Hz以上直至102Hz以下的整个频率范围上存在连续的频谱。在该频谱之内按照上述的波类型或射束类型来区分。这样形成的区分基于辐射或其来源的随频率连续变化的特性，以及基于与此有关的不同应用或制造方法或为此所利用的不同的测量方法。