本發(fā)明屬于半導(dǎo)體領(lǐng)域，具體涉及一種兼顧光熱協(xié)同管理的半導(dǎo)體器件。

背景技術(shù)：

1887年德國科學(xué)家赫茲(heinrichhertz)發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)，1905年愛因斯坦(alberteinstein)提出了光量子假設(shè)，將光與能帶概念相聯(lián)系。隨著人類科學(xué)技術(shù)尤其是半導(dǎo)體相關(guān)理論的發(fā)展，基于半導(dǎo)體能帶工程的光電/電光轉(zhuǎn)換技術(shù)日新月異，如光電探測器、太陽能光伏電池、發(fā)光二極管、半導(dǎo)體激光器等各類基于光電/電光轉(zhuǎn)換的器件不斷出現(xiàn)，尤其是太陽能光伏技術(shù)以及基于發(fā)光二極管的半導(dǎo)體照明技術(shù)，在人類社會向清潔、無污染能源保障以及低碳環(huán)保能源使用方向轉(zhuǎn)變中，起到了巨大的貢獻(xiàn)和推動作用。以硅基太陽能光伏為代表的新能源技術(shù)、以氮化鎵基發(fā)光二極管為代表的半導(dǎo)體照明技術(shù)，不但已經(jīng)形成了巨大的社會效應(yīng)和經(jīng)濟效應(yīng)，同時也繼續(xù)展示著更好的技術(shù)潛力與更廣的應(yīng)用領(lǐng)域。

無論是光能轉(zhuǎn)換為電能的光伏電池還是電能轉(zhuǎn)化為光能的發(fā)光二極管，備受矚目的是對能源的有效轉(zhuǎn)化與光能的高效利用。在光伏電池中，除不斷提升基于材料半導(dǎo)體能帶工程技術(shù)的光電轉(zhuǎn)換效率目標(biāo)之外，強調(diào)的是小于2um波段的太陽光能的充分吸收，為此人們采用了諸多技術(shù)手段以降低各種光能損耗，特別是各類界面的反射損耗，如基于光學(xué)相干的減反膜技術(shù)、基于幾何陷光機制的硅電池制絨與光伏玻璃壓花技術(shù)等。而在半導(dǎo)體照明領(lǐng)域，則體現(xiàn)在追求高的光提取效率，如基于折射率匹配的封裝材料優(yōu)化、基于散射機制的圖形化襯底技術(shù)等。

從另一方面來說，光電/電光轉(zhuǎn)換過程，不可避免存在發(fā)熱效應(yīng)。首先是由于半導(dǎo)體能帶中光生復(fù)合產(chǎn)生電子空穴對或電子空穴對復(fù)合產(chǎn)生光子的過程，一定存在由于高頻或高能態(tài)量子向低頻或低能態(tài)量子轉(zhuǎn)換導(dǎo)致的能量損失；其次是由于各種弛豫復(fù)合產(chǎn)生低頻態(tài)聲子并最終轉(zhuǎn)化為熱彌散在器件中。因此，無論是光伏電池還是發(fā)光二極管在工作狀態(tài)都呈現(xiàn)發(fā)熱態(tài)勢，并隨著時間積累，溫度逐漸升高直至與環(huán)境達(dá)成熱平衡。而相關(guān)研究表明，這種基于半導(dǎo)體能帶功程技術(shù)的光電/電光轉(zhuǎn)換器件，其器件能量轉(zhuǎn)換效率通常都與器件的工作溫度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)特性。如硅基光伏電池，其器件或組件工作溫度每升高1攝氏度，開路電壓voc會降低0.4％，輸出功率降低0.4％[hjhovel.semiconductorsandsemimetalsseries[j].newyork:academicpress,solarcells,1975,11]。發(fā)光二極管中，典型的器件效率同樣隨溫度升高而降低。同時，較高的工作溫度，也會加速器件老化，提升包括電極、封裝材料、電氣焊點等外圍元件的失效幾率，影響器件工作壽命。因此，降低器件的工作溫度，不僅可以提高光電/電光轉(zhuǎn)換效率，也可以提升器件壽命。

典型的降溫技術(shù)可以分為主動式和被動式兩種。主動降溫技術(shù)通過驅(qū)動較冷的水流或氣流等媒質(zhì)將器件工作產(chǎn)生的熱量帶離器件，其優(yōu)點是降溫效果顯著，但需消耗能源為代價，在光伏電池/發(fā)光二極管中較少使用。被動降溫技術(shù)，主要通過散熱器、散熱涂層或器件本身，以紅外輻射的形式將熱量散發(fā)到大氣中。散熱器的降溫原理在于通過熱傳導(dǎo)，將半導(dǎo)體器件工作熱量傳導(dǎo)至散熱器，并利用散熱器具有更大面積和空氣接觸對流特性將熱量輻射出去。散熱器方案雖然有效，但明顯增加半導(dǎo)體器件成本，因此在大規(guī)模、大面積應(yīng)用的半導(dǎo)體器件(如晶硅光伏電池組件)上很少采用。相比之下散熱涂層或器件自身的散熱性能提升，并不影響散熱器制冷這一有效手段，并可以實現(xiàn)更高的降溫性能。此外，在實際應(yīng)用中，周圍的空氣由于會吸收特定波段(除8～13um波段透明窗口)輻射熱量并將熱量反饋到器件。因此，要達(dá)到理想的被動輻射制冷，必須提升器件或散熱器在8～13微米波段的輻射能力，通過這一“大氣窗口”通道輻射熱量、降低熱量反饋，達(dá)到降溫目的。

針對提高光能利用率的技術(shù)中，以光學(xué)相干薄膜技術(shù)與基于幾何光學(xué)的微納結(jié)構(gòu)為主要代表。如針對光伏應(yīng)用，公開號為cn105776886a的專利申請公開了一種低折射率的sio2相干減反膜制備方法；公開號為cn103420619a的專利申請公開了一種折射率可控的多孔性氧化硅減反膜的方法。這種減反技術(shù)通常針對特定波長進行優(yōu)化，并在某一入射角度范圍具有較好的減反增透效果。然而，基于光學(xué)相干原理，無法對寬譜、廣角減反需求實現(xiàn)進一步提升。而基于幾何光學(xué)的微納結(jié)構(gòu)方面，利用表面微納結(jié)構(gòu)的多次反射、入射實現(xiàn)減反作用，拓寬光譜及入射角度。如公開號為cn103943716a的專利申請公開了一種微納結(jié)構(gòu)太陽能電池及其背面陷光結(jié)構(gòu)的制備方法，采用離子束刻蝕工藝獲得周期性微納結(jié)構(gòu)的玻璃基底，或利用金屬模板納米壓印有機樹脂，在玻璃基底表面制備微納減反射結(jié)構(gòu)；公開號為cn105924935a的專利申請公開了一種利用紫外納米壓印制備減反射薄膜的方法。然而，離子刻蝕技術(shù)成本昂貴、工藝難度較大，有機物則耐候性較差、易失效。

半導(dǎo)體器件被動制冷散熱方面，公開號為wo2016205717-a1的專利申請公開了一種具有結(jié)構(gòu)化聚合物復(fù)合表面的高反型被動散熱技術(shù)，通過反射層降低散熱需求并增強對應(yīng)的熱輻射能力，不涉及光能利用需求。與此相似，公開號為us2015338175-a1的專利申請公開了利用復(fù)合納米薄膜實現(xiàn)抑制耦合的電磁輻射，但其同樣基于高反層以降低散熱需求。mingu等人(adv.opticalmater.2015,3,1047–1051)公開了一種增強被動輻射制冷能力的超材料結(jié)構(gòu)，以疊堆al/ge膜層構(gòu)成有序排列的圓臺微納陣列，實現(xiàn)了8～13um波段的高吸收/高發(fā)射特性。

顯然，對于上述被動制冷技術(shù)受限于材料及工藝特性，或作為反射層的輔助，無法在可見光(380～780nm)及太陽光譜主能量波段(小于2um)具備高透過率，無法實現(xiàn)光熱協(xié)同管理。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述，本發(fā)明提出了一種兼顧光熱協(xié)同管理的半導(dǎo)體器件，該器件能夠增加可見光(380～780nm)、太陽光譜主能量波段(小于2um)光的透射能力，且提升器件本身在8～13um紅外波段的熱輻射能力。此外，起到光熱協(xié)同管理的結(jié)構(gòu)制備簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)廉價高效、可規(guī)?；a(chǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種兼顧光熱協(xié)同管理的半導(dǎo)體器件，所述的半導(dǎo)體器件的出光面或入光面設(shè)有微納結(jié)構(gòu)層；所述的微納結(jié)構(gòu)層由一種或多種微納結(jié)構(gòu)排列堆積而成，所述的微納結(jié)構(gòu)貼靠半導(dǎo)體器件出光面或入光面的一端最大寬度為1～3um，且最大寬度沿高度方向逐漸減小。

在本發(fā)明中，光管理所涉及的電磁波譜范圍為0.3～1.2um的紫外、可見、近紅外區(qū)，熱管理所涉及的電磁波譜范圍為2.5～25um左右的中紅外和遠(yuǎn)紅外區(qū)，中間存在1.2～2.5um的幾何特征空隙范圍。通過設(shè)計優(yōu)化1～3um特征尺寸的微納結(jié)構(gòu)，分別對上述兩個區(qū)域范圍實現(xiàn)獨立的電磁波管理。對于0.3～1.2um波段的電磁波，1～3um屬于大于波長或幾何光學(xué)結(jié)構(gòu)特征，可以實現(xiàn)具有幾何光學(xué)效應(yīng)的多次折射/反射，以抑制光在表界面的反射損失；同時，基于波動光學(xué)效應(yīng)入射光發(fā)生多級次衍射，從而改變?nèi)肷涔鈧鬏數(shù)姆较?，增大光在器件?nèi)的傳播角度，以增加全內(nèi)反幾率，減少光逃逸，最終實現(xiàn)光能的高利用率，實現(xiàn)光管理。對于2.5～25um波段的電磁波，尤其是8～13um波段的電磁波，1～3um屬于亞波長結(jié)構(gòu)特征，可以實現(xiàn)基于漸變折射率的阻抗匹配技術(shù)(類似仿生蛾眼結(jié)構(gòu))，并通過篩選高吸收/高發(fā)射率材質(zhì)實現(xiàn)基于“大氣窗口”的被動輻射制冷。因此，本發(fā)明所提出的微納結(jié)構(gòu)層能夠?qū)崿F(xiàn)光熱的協(xié)同管理，增加半導(dǎo)體器件的使用性。

所述的半導(dǎo)體器件為光電轉(zhuǎn)換器件或電光轉(zhuǎn)換器件，可以為：光伏電池、發(fā)光二極管、光電探測管等。

作為優(yōu)選，所述的微納結(jié)構(gòu)包括但不限于棱錐、棱臺、圓錐、圓臺，所述的微納結(jié)構(gòu)排列呈現(xiàn)貼近半導(dǎo)體器件發(fā)光面或入光面幾何尺寸大、沿高度方向幾何尺寸逐漸減小的特征。

作為優(yōu)選，所述的微納結(jié)構(gòu)的材質(zhì)為sio2、石英、玻璃。

當(dāng)微納結(jié)構(gòu)層由一種微納結(jié)構(gòu)堆積而成時，便于精確制備有序、周期排列模板。根據(jù)尺寸效應(yīng)，會對可見光范圍波長產(chǎn)生衍射作用，可對窄譜或單色光電器件產(chǎn)生定向光分配(如led)或提升有源區(qū)等效厚度(特定波長光電探測管等)。

當(dāng)微納結(jié)構(gòu)層由多種微納結(jié)構(gòu)，且有序周期排列堆積而成，則可產(chǎn)生可見光區(qū)多波長衍射效應(yīng)，同樣會對多色光電器件產(chǎn)生多波長定向光分配或提升對應(yīng)有源層等效厚度。

當(dāng)微納結(jié)構(gòu)層由多種微納結(jié)構(gòu)，且無序排列堆積而成，通過消除周期性或準(zhǔn)周期性，繼而進一步消除由于周期結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的衍射作用，令器件入光/出光特性消除波長相關(guān)性，在利用寬譜光能量，如光伏電池器件、復(fù)合白光cobled器件時可避免由于衍射導(dǎo)致的色散或色差問題。

作為優(yōu)選，所述的微納結(jié)構(gòu)密堆積于半導(dǎo)體器件出光面或入光面，保證半導(dǎo)體器件出光面或入光面全部被微納結(jié)構(gòu)覆蓋，以滿足最大面積的入光、出光管理，并令有效熱管理面積最大。

作為優(yōu)選，所述的半導(dǎo)體器件為光伏玻璃封裝的晶體硅太陽能電池，在其電池進光面即光伏玻璃表面具有無序排列的sio2微納結(jié)構(gòu)，所述的sio2微納結(jié)構(gòu)幾何形貌包括六棱臺，四棱臺、三棱臺、圓錐以及圓臺，且每個微納結(jié)構(gòu)貼靠光伏玻璃表面的一端最大寬度為1～3um。具有sio2微納結(jié)構(gòu)層的晶體硅太陽能電池相比于原本的晶體硅太陽能電池，電池封裝效率從17.57％提升至18.12％。

所述的微納結(jié)構(gòu)采用但不限于壓印、刻蝕、腐蝕方法制備得到。

所述的微納結(jié)構(gòu)采用熱固壓印方法制備獲得，具體為：

(1)制備微納結(jié)構(gòu)模板；

(2)制備sio2溶膠或sio2納米球分散液；

(3)將半導(dǎo)體器件清洗、干燥；

(4)在所述半導(dǎo)體器件的出光面或入光面旋涂厚度為2～15um的sio2溶膠或sio2納米球分散液；

(5)將微納結(jié)構(gòu)模板與所述sio2溶膠或sio2納米球分散液緊密貼合，并將兩者在100～300℃、0.2～0.5bar參數(shù)下壓印30～100min；

(6)移除微納結(jié)構(gòu)模板，獲得具有sio2微納結(jié)構(gòu)層的半導(dǎo)體器件。

步驟(5)中，在0.2～0.5bar機械力的作用下，使處于黏流態(tài)或液態(tài)下的sio2溶膠或sio2納米球分散液逐漸填充模板上的微納結(jié)構(gòu)，經(jīng)過一段時間后，sio2溶膠或sio2納米球分散液固化，然后將sio2溶膠或sio2納米球分散液與微納結(jié)構(gòu)模板分離，此時，獲得等比例的sio2微納結(jié)構(gòu)。

作為優(yōu)選，所述微納結(jié)構(gòu)模板的制備方法為：

(a)選用商用制絨硅片，且制絨特征尺寸為2～3um；

(b)在所述制絨硅片表面涂敷液態(tài)聚二甲基硅氧烷混合溶液；

(c)將涂敷有聚二甲基硅氧烷混合溶液的制絨硅片于40～60℃下固化30～60min；

(d)將固化后的聚二甲基硅氧烷從制絨硅片剝離，獲得特征尺寸1～3um、無規(guī)則排列的微納結(jié)構(gòu)模板。

步驟(b)中，所述的聚二甲基硅氧烷混合溶液由聚二甲基硅氧烷與固化劑以1:0.05～0.1的質(zhì)量比混合而成；所述的固化劑為乙二胺、sylgard184硅膠以及kh-570硅烷。

作為優(yōu)選，所述的微納結(jié)構(gòu)模板采用以下方法制備得到：

(a)’選用(100)面單晶硅片；

(b)’在單晶硅片表面等離子體增強化學(xué)氣相沉積(plasmaenhancedchemicalvapordeposition，pecvd)100～300nmsio2作為保護層；

(c)’通過光刻工藝在sio2保護層上制備周期為1～3um、邊長為0.5～2um、均勻排列的光刻膠陣列，并進行后烘堅膜；

(d)’制備hf：nh4f：h2o＝3:6:10的緩沖hf溶液；

(e)’將步驟(c)’中處理后的硅片置于緩沖hf溶液中腐蝕30～150s，獲得具有邊長為0.5～2um、周期為1～3um、均勻周期排列的sio2掩膜(100)硅片；

(f)’將步驟(e)’處理后的硅片置于濃度為15％、溫度為70～80℃的四甲基氫氧化銨(tmah)溶液中腐蝕30～120min；經(jīng)各向異性腐蝕獲得具有特征尺寸1～3um、周期排列的微納結(jié)構(gòu)模板。

作為優(yōu)選，所述的sio2溶膠采用以下方法制備：

首先，選用固含量為20％～30％的商用sio2溶膠作為初始溶膠；然后，將乙酸乙酯丁醚醋酸酯與初始溶膠按質(zhì)量比1％～10％混合，獲取sio2溶膠。

作為優(yōu)選，所述的sio2納米球分散液的制備方法為：

(a)選購粒徑為50nm～200nm的商用sio2納米小球粉體；

(b)將sio2納米小球粉體放入行星式研磨機研磨30～120min；

(c)選用無水乙醇作為溶劑，邊攪拌邊加入研磨后的sio2納米小球粉體，控制固含量為5％～25％，并在20～60℃下持續(xù)攪拌30～60min；

(d)將攪拌后的sio2分散液于40～60℃下超聲處理20～120min，獲得初始sio2分散液；

(e)將乙酸乙酯丁醚醋酸酯與初始sio2分散液按質(zhì)量比1％～10％混合，獲取sio2分散液。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：兼顧光熱協(xié)同管理，該器件能夠增加可見光(380～780nm)、太陽光譜主能量波段(小于2um)光的透射能力，且提升器件本身在8～13um紅外波段的熱輻射能力。本發(fā)明技術(shù)既可利用波動衍射效應(yīng)，如通過單尺寸結(jié)構(gòu)有序排列或多尺寸結(jié)構(gòu)有序排列，可以優(yōu)化波長選擇性，利用衍射效應(yīng)產(chǎn)生定向光分配或提升有源區(qū)等效厚度；也可以通過多尺寸結(jié)構(gòu)無序排列則可以消除衍射結(jié)構(gòu)，而應(yīng)用于寬譜能量利用器件。此外，起到光熱協(xié)同管理的結(jié)構(gòu)原材料廉價、制備簡單、有效，并能夠?qū)崿F(xiàn)廉價、高效、規(guī)模化生產(chǎn)。

附圖說明

圖1是實施例1制備得到的sio2微納結(jié)構(gòu)層的sem圖；

圖2是實施例1制備的載有sio2微納結(jié)構(gòu)層的cobled的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是實施例2制備的太陽能電池與原本太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率對比圖；

圖4是實施例3制備的器件結(jié)構(gòu)示意圖和工作機制示意圖。

圖5是實施例3制備的光伏玻璃與原本光伏玻璃的太陽光譜減反/紅外發(fā)射譜圖。

具體實施方式

為了更為具體地描述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及具體實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細(xì)說明。

實施例1

選用商用制絨硅片，其制絨特征尺寸為2～3um；將聚二甲基硅氧烷與乙二胺按質(zhì)量比1:0.05混合；將聚二甲基硅氧烷混合液涂敷在制絨硅片表面，40℃固化60min；將固化后的聚二甲基硅氧烷微納結(jié)構(gòu)模板剝離、備用；選用固含量為30％的商用sio2溶膠作為初始溶膠；將乙酸乙酯丁醚醋酸酯與初始溶膠按質(zhì)量比10％混合，獲取sio2溶膠；

如圖2所示，選用cobled2.1作為半導(dǎo)體光電器件，用去離子水清洗并進行干燥；在出光面2.2旋涂sio2溶膠5um厚、干燥；用本實施例制備的聚二甲基硅氧烷微納結(jié)構(gòu)模板、100℃熱固化壓印將圖形轉(zhuǎn)移至cobled出光面的sio2溶膠層，保持壓強0.2bar，30min；待sio2固化后移除聚二甲基硅氧烷微納結(jié)構(gòu)模板，得到載有sio2微納結(jié)構(gòu)層2.3的cobled。

圖1為本實施例制備得到的sio2微納結(jié)構(gòu)層的sem圖，圖1顯示本實施例中的sio2微納結(jié)構(gòu)的形狀為不同尺寸的六棱臺1.1、四棱臺1.2、三棱臺1.3、圓錐1.4以及圓臺1.5，且這些微納結(jié)構(gòu)無序排列。

對此cobled進行測試，測試結(jié)果表明，相比于原本的cobled，本實施例制備的載有sio2微納結(jié)構(gòu)層的cobled的出光效率提升了5％。

實施例2

選用商用制絨硅片，其制絨特征尺寸為2～3um；將聚二甲基硅氧烷、sylgard184硅膠、kh-570硅烷按質(zhì)量比1:0.03:0.07混合，將聚二甲基硅氧烷混合液涂敷在制絨硅片表面，60℃固化30min；將固化后的聚二甲基硅氧烷微納結(jié)構(gòu)模板剝離、備用；選用固含量為20％的商用sio2溶膠作為初始溶膠；將乙酸乙酯丁醚醋酸酯與初始溶膠按質(zhì)量比1％混合，獲取sio2溶膠；

選用單晶硅電池組件作為半導(dǎo)體光電器件，用去離子水清洗并進行干燥；將在入光面玻璃上旋涂sio2溶膠2um厚、干燥；用前述聚二甲基硅氧烷微納結(jié)構(gòu)模板、150℃熱固化壓印將圖形轉(zhuǎn)移至二氧化硅溶膠層，保持壓強0.2bar，60min；待sio2固化后移除聚二甲基硅氧烷微納結(jié)構(gòu)模板，獲得具有sio2微納結(jié)構(gòu)覆蓋的太陽能電池組件。

在制備得到具有sio2微納結(jié)構(gòu)覆蓋的太陽能電池組件后，對其進行電池轉(zhuǎn)化效率測試。圖3顯示的是本實施例太陽能電池與原本太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率對比圖，從圖中明顯可以得到，因在原本太陽能電池的入光面增加一層sio2微納結(jié)構(gòu)，使得電池轉(zhuǎn)換效率從17.57％提升至18.12％。

實施例3

選用(100)面單晶硅片；在單晶硅表面pecvd沉積300nm二氧化硅作為保護層；通過光刻工藝在硅片上制備周期為3um、邊長2um、均勻排列的光刻膠陣列，并進行后烘堅膜；制備hf：nh4f：h2o＝3:6:10的緩沖hf溶液；將硅片放入緩沖hf溶液腐蝕150s，獲得具有邊長2um、周期3um、均勻周期排列的sio2掩膜的(100)硅片；將硅片放入15％濃度的四甲基氫氧化銨(tmah)溶液，70℃下腐蝕120min；獲得具有3um周期的微納結(jié)構(gòu)模板備用；

選購商用sio2納米小球粉體，sio2納米球的粒徑為100nm～200nm；將sio2納米粉體放入行星式研磨機研磨120min；選用無水乙醇作為溶劑，邊攪拌邊加入研磨后的sio2納米粉體，控制固含量為25％，并在60℃持續(xù)攪拌60min；將攪拌后的sio2分散液60℃超聲處理120min，獲得初始sio2分散液；將乙酸乙酯丁醚醋酸酯與初始sio2分散液按質(zhì)量比10％混合，獲取sio2分散液；

選用太陽電池封裝用光伏玻璃，清洗并干燥；將上述sio2分散液涂敷在光伏玻璃表面，厚度為15um、干燥；選用上述3um周期微納結(jié)構(gòu)模板進行熱固化壓印，保持0.5bar、300℃、100min；待固化后，移除模板；將獲得的光伏玻璃用于太陽電池封裝獲得具有sio2微納結(jié)構(gòu)覆蓋的太陽電池組件。

圖4為結(jié)構(gòu)示意圖，光伏組件4.1包括光伏玻璃4.1.1、光伏電池4.1.2、背板4.1.3；在光伏玻璃4.1.1上設(shè)有周期結(jié)構(gòu)的sio2微納結(jié)構(gòu)4.2。sio2微納結(jié)構(gòu)4.2既可以對太陽光4.3進行陷光光管理，同時改變其進入光伏組件入射角；還增強組件在大氣透明窗口的紅外輻射4.4。

在制備得到具有sio2微納結(jié)構(gòu)覆蓋的光伏玻璃后，對其進行光譜測試。圖5為本實施例光伏玻璃與原本光伏玻璃的太陽光譜減反/紅外發(fā)射譜圖，從圖5中可以明顯地得到，sio2微納結(jié)構(gòu)層對太陽光譜具有很好的減反作用，同時對紅外光譜具有很強的發(fā)射作用，能夠?qū)崿F(xiàn)光熱的協(xié)同管理。

實施例4

選用(100)面單晶硅片；在單晶硅表面pecvd沉積100nmsio2作為保護層；通過光刻工藝在硅片上制備周期為1um、邊長0.5um、均勻排列的光刻膠陣列，并進行后烘堅膜；制備hf：nh4f：h2o＝3:6:10的緩沖hf溶液；將硅片放入緩沖hf溶液腐蝕30s，獲得具有邊長0.5um、周期1um、均勻周期排列的sio2掩膜的(100)硅片；將硅片放入15％濃度的四甲基氫氧化銨(tmah)溶液，80℃下腐蝕30min；獲得具有1um周期的微納結(jié)構(gòu)模板備用；

選購商用sio2納米小球粉體，sio2納米球的粒徑為50nm～100nm；將sio2納米粉體放入行星式研磨機研磨30min；選用無水乙醇作為溶劑，邊攪拌邊加入研磨后的sio2納米粉體，控制固含量為5％，并在20℃持續(xù)攪拌30min；將攪拌后的二sio2分散液40℃超聲處理20min，獲得初始sio2分散液；將乙酸乙酯丁醚醋酸酯與初始sio2分散液按質(zhì)量比1％混合，獲取sio2分散液；

選用flip-chip封裝的ganled芯片作為半導(dǎo)體器件，清洗并干燥；將上述sio2分散液涂敷在led芯片的出光藍(lán)寶石表面，厚度為3um、干燥；選用本實施例制備的1um周期微納結(jié)構(gòu)模板進行熱固化壓印，保持0.3bar、100℃、50min；待固化后，移除模板；獲得具有sio2微納結(jié)構(gòu)覆蓋的flip-chipled器件。經(jīng)測試，該本實施例制備的器件在無散熱器、350ma下工作溫度下降5℃。

以上所述的具體實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案和有益效果進行了詳細(xì)說明，應(yīng)理解的是以上所述僅為本發(fā)明的最優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的原則范圍內(nèi)所做的任何修改、補充和等同替換等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。