Mikrostrukturierte Photodioden mit Wellenlängen- und Richtungsselektivtät

Fluoreszenzbasierte Nachweisverfahren bilden eine wesentliche Grundlage in der Bioanalytik und Medizintechnik. Hier besteht Bedarf an Sensoren, die Anregungsquelle, optisches Filterelement, Detektion und Signalverstärkung in einem kompakten Element vereinigen. Sensoren basierend auf integrierter Anregungsquelle, großflächiger Single-Photodiode und dichroitischen Filter stellen eine Lösungsvariante dar. Jedoch ist die Realisierung von steilen Filterkanten problematisch. Ursache hierfür ist eine unvermeidbare Variation des Einfallswinkels auf den Photodioden. Zur Lösung des Problems wurden am Institut für Angewandte Physik spezielle Strukturen auf Basis metallbeschichteter schräger Gitter realisiert und mit dielektrisch beschichteten Photodioden des CiS kombiniert. Resultat sind planare Photodioden mit schmalbandiger hoher Transmission für selektive designte Einfallswinkel. Diese wurden mit einem frequenzverdoppelten DPSS Laser bei einer Wellenlänge von 532nm, sowie Elektronik-Komponenten zu einen kompakten Sensor mit Bauvolumen <0,5 cm3 integriert. Eine Signaltrennung zwischen Anregung und Emission von 1:100000 konnte demonstriert werden.