研究目的
利用具有环形结构的多功能微透镜增强氮化镓紫外（UV）光电探测器在低温下的光学灵敏度。
研究成果
该DSL R通过延缓结霜形成并聚焦入射紫外线，显著提升了氮化镓紫外探测器在低温下的光学灵敏度。与未配备DSL R的探测器相比，在-20°C至-1.2°C温度范围内，搭载DSL R的光电探测器光电流提升了约13.85%。这证明了多功能双面聚合物透镜在低温环境中实现高灵敏度紫外探测的潜力。
研究不足
该研究的局限性在于紫外光入射角的操作范围（0°<θ<20°），在此范围内单反相机能有效增强光学灵敏度。此外，制造过程可能引入影响透镜厚度优化的潜在误差。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用由可固化聚合物和三维打印模具制成的双表面环形结构透镜（DSLR）。该透镜设计包含两个主要区域：上部光滑透镜表面用于聚焦入射紫外光，下部环形结构区域用于捕获凝结水滴。
2：样本选择与数据来源：
以氮化镓紫外光电探测器为样本，在低温条件下对比了加装与未加装DSLR的光电探测器性能。
3：实验设备与材料清单：
三维打印模具设备、可固化聚合物（PDMS）、氮化镓硅基晶圆、电极用铝线、温控腔室、红外相机、数字显微镜及用于电学测量的源表。
4：实验流程与操作步骤：
通过三维打印模具和PDMS制备DSLR，在不同温度下对光电探测器进行表征，并基于紫外光照射下的光电流生成评估其性能。
5：数据分析方法：
测量并对比加装与未加装DSLR的光电探测器光电流值，采用COMSOL Multiphysics?软件进行计算模拟以分析光线通过DSLR的折射情况。
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3D printer
FDM
Fabrication of the mold for the DSLR
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PDMS
Material for the DSLR fabrication
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GaN-on-Si wafer
Kyma Technologies Inc.
Substrate for the UV photodetector
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Aluminum wire
ALW-29S
Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG
Electrodes for the photodetector
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Temperature-controlled chamber
THMS600PS
Linkam Scientific Instruments Ltd.
Lowering the operating temperature of the photodetector
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IR camera
A65
FLIR Systems Inc.
Visualization of temperature distribution on the photodetector
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Digital microscope
UM12
ViTiny, Microlinks Technology Corp.
Investigation of frost morphology on the photodetector
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Source meter
SMU 2614B
Keithley Instruments Ltd.
Measurement of electrical properties of the photodetector
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UV illumination
UVLS-26 EL Series
UVP LLC
Illumination source for photodetector testing
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