光学传感器、用于选择光学传感器的方法和用于光学检测的检测器与流程

1.本发明涉及一种光学传感器和一种包括用于特别地光学辐射在光学检测(特别地红外光谱范围内)的这样的光学传感器的检测器，特别地关于感测由至少一个光束所提供的透射、吸收、发射和反射中的至少一个，或用于确定至少一个对象的位置，特别地关于至少一个对象的深度或深度和宽度二者。进一步地，本发明涉及一种用于制造光学传感器的方法和光学传感器和检测器的各种用途。这样的设备、方法和用途可使用在安全技术的各种领域中，特别地以安全相关设备的形式，诸如气体传感器、火花传感器、或火焰传感器。然而，进一步的应用，特别地在安全技术领域内，也是可能的。


背景技术：

2.用于光学检测至少一个对象的多种检测器根据光学传感器是已知的。
3.wo 2012/110924 a1公开了包括至少一个光学传感器的检测器，其中，光学传感器展现出至少一个传感器区域。在本文中，光学传感器被设计为以取决于传感器区域的照明的方式产生至少一个传感器信号。根据如本文所描述的fip效应，给定照明的相同总功率，传感器信号于此取决于照明的几何形状，特别地传感器区域上的照明的束剖面。此外，检测器具有指定为根据传感器信号产生至少一个几何信息项的至少一个评价装置，特别地关于照明和/或对象的至少一个几何信息项。
4.wo 2014/097181 a1公开了用于通过使用至少一个横向光学传感器和至少一个纵向光学传感器确定至少一个对象的位置的方法和检测器。优选地，纵向光学传感器的堆叠被使用，特别地以在高准确度并且不模糊的情况下确定对象的纵向位置。进一步地，wo 2014/097181 a1公开了人机接口、娱乐装置、跟踪系统、和相机，其各自包括用于确定至少一个对象的位置的至少一个这样的检测器。
5.wo 2016/120392 a1公开了适合作为纵向光学传感器的进一步的种类的材料。在本文中，纵向光学传感器的传感器区域包括光电导材料，其中，给定照明的相同总功率，光电导材料中的导电性取决于传感器区域中的光束的束剖面。因此，纵向传感器信号取决于光电导材料的导电性。优选地，光电导材料选自以下各项：硫化铅(pbs)、硒化铅(pbse)、碲化铅(pbte)、碲化镉(cdte)、磷化铟(inp)、硫化镉(cds)、硒化镉(cdse)、锑化铟(insb)、碲镉汞(hgcdte；mct)、铜铟硫(cis)、铜铟镓硒化合物(cigs)、硫化锌(zns)、硒化锌(znse)、或铜锌锡硫(czts)。进一步地，其固溶体和/或掺杂变体也是可行的。进一步地，公开了具有传感器区域的横向光学传感器，其中，所述传感器区域包括光电导材料的层，优选地嵌入在透明导电氧化物的两个层与至少两个电极之间。优选地，电极中的至少一个是具有至少两个部分电极的分割电极，其中，由部分电极提供的横向传感器信号指示传感器区域内的入射光束的x和/或y位置。
6.wo 2018/019921 a1公开了一种光学传感器，包括：至少一个光电导材料的层；至少两个单独电接触，其接触光电导材料的层；以及覆盖层，其沉积在光电导材料的层上，其
中，覆盖层是非晶层，其包括至少一种含金属化合物。光学传感器可以作为不笨重的密封封装供应，其然而提供针对由湿度和/或氧气造成的可能退化的高保护度。此外，覆盖层能够激活导致光学传感器的增加的性能的光电导材料。进一步地，光学传感器可以容易地制造并且集成在电路载体装置上。
7.另外，于2019年1月18日提交的欧洲专利申请19 152 511.2公开了一种光学传感器，其包括：衬底；至少一个光电导材料的层，其直接或间接应用到所述衬底；至少两个单独电接触，其接触所述光电导材料的层；以及盖，其覆盖所述光电导材料和所述衬底的可及表面，其中，所述盖是非晶盖，其包括至少一种含金属化合物。
8.特别地，包括至少一种光电导材料的光学传感器通常使用在安全相关设备中，诸如气体传感器、火花传感器、或火焰传感器。另外，其他种类的应用，特别地在安全技术领域内，也是可能的。因此，希望维持光学传感器的高性能和稳定性很长一段时间以满足这些应用领域特有的特定要求。不管已经显著改进光学传感器的性能和长期稳定性的由上文所提到的设备和检测器暗示的优点，特别地关于由如例如于2019年1月18日提交的wo 2018/019921 a1和欧洲专利申请19 152 511.2中表达的反应性封装实现的优点，仍然存在对于关于简单、划算并仍然可靠的光学传感器和空间检测器的改进的需要。
9.n.mukherjee、g.g.khan、a.sinha和a.mondal，synthesis of band gap engineered applications and materials science pb
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se thin films:a study on their optical,electrical,structural and localized mechanical propertie(带隙工程应用和材料科学的合成pb
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se薄膜：对其光学、电学、结构和局部机械特性的研究),phys.status solidi a 207,第8号,第1880
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1886页(2010)描述了一种制备pb
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cd1‑
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se的带隙工程iv
‑
ii
‑
vi型三元固溶体系统的新颖电化学技术。我们已经使用由pb阳极和透明导电氧化物(tco)涂层的玻璃阴极组成的自足的改良电化学电池，其包含具有适当浓度的pb(ch3coo)2、cd(ch3coo)2、h2seo3和na2edta溶液作为工作电解质。x射线衍射(xrd)图案分析证实高度结晶pb
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se异质结的良好整流特性根据电流
‑
电压测量建立，这指示沉积的三元化合物的p型导电性质。这样的薄膜的机械特性通过纳米压痕测量。
10.m.s.darrow、w.b.white、和r.roy，micro
‑
indentation hardness variation as a function of composition for polycrystalline solutions in the systems pbs/pbte,pbse/pbte,and pbs/pbse(作为系统pbs/pbte、pbse/pbte和pbs/pbse中的多晶溶液的组成的函数的微压痕硬度变化)，材料科学杂志4(1969)313
‑
319描述了已经对铅的硫属元素化合物系统的多晶溶液测量了作为组成函数的维氏微压痕硬度，并将结果与如由相同图的亚固线特征所暗示的出溶趋势进行了比较。每个系统展现出与端成员化合物之间的线性硬度关系的正偏差。对于pbs/pbte观察到最显著的硬化；最大硬度在约30摩尔(mole)％pb te处发生，与具有约30mol.％pb te和约805℃的溶线最大值(临界点)的大溶混间隔一致。对于系统pbs/pbse观察到最少量的硬化，其在低至300℃的温度处没有出溶。硬度与组成曲线约关于50mol.％组成对称。在这两个系统之间的中间，pbse/pbte结晶溶液展现出具有约30mol.％pbte处的最大硬度的非对称硬度/组成曲线。部分相研究指示在图的富含pbse的一侧的500至600℃处的溶线最大值的可能性。
11.本发明解决的问题
12.因此，由本发明解决的问题是指定用于至少基本上避免该类型的已知设备和方法的缺点的光学检测的设备和方法的问题。
13.特别地，希望提供一种包括至少一种光电导材料的光学传感器和包括这样的光学传感器的用于光学检测的检测器，其中，光学传感器的高性能和稳定性可以维持很长一段时间以便以满足作为安全相关设备的应用的特定要求，例如气体传感器、火花传感器或火焰传感器，以及安全技术领域的应用。


技术实现要素：

14.该问题由具有独立专利权利要求的特征的本发明解决。可以单独或者组合实现的本发明的有利开发存在于从属权利要求中和/或在以下说明书和详细实施例中。
15.如本文所使用的，表达“具有”、“包括”和“包含”以及其语法变型以非排他性方式使用。因此，表达“a具有b”以及表达“a包括b”或“a包含b”可以指代除了b之外a包含一个或多个进一步的组件和/或构件的事实，以及其中除了b之外没有其他组件、构件或元件存在于a中的情况。
16.在本发明的第一方面中，公开了一种光学传感器。在本文中，根据本发明的光学传感器包括堆叠：其中，所述堆叠具有：
17.‑
衬底，
18.‑
至少一个光电导材料的层，其应用到所述衬底，
19.‑
盖，其覆盖所述光电导材料的层的可及表面。
20.以及至少两个单独电接触，其与所述堆叠空间分离并且接触所述光电导材料的层，
21.其中，所述光学传感器在所述堆叠的准静态纳米压痕仪测量(quasi
‑
static nanoindenter measurement)中，展现出杨氏模量
22.在100nm的穿透深度处为75gpa至107gpa，
23.在300nm的穿透深度处为47至127gpa，
24.在1000nm的穿透深度处为49至119gpa，
25.以及硬度
26.在100nm的穿透深度处为1.20gpa至4.70gpa，
27.在300nm的穿透深度处为1.60gpa至4.60gpa，
28.在1000nm的穿透深度处为1.60gpa至8.00gpa。
29.如本文所使用的，“光学传感器”通常是这样的装置：其被设计为以取决于由光束对传感器区域的照明的方式产生至少一个传感器信号。所述传感器信号可以通常是指示照射所述传感器区域的入射光束的透射、吸收、发射和反射中的至少一个的任意信号。作为示例，所述传感器信号可以是或可包括数字和/或模拟信号。作为示例，所述传感器信号可以是或可包括电压信号和/或电流信号。附加地或者可替代地，所述传感器信号可以是或可包括数字数据。所述传感器信号可包括单个信号值和/或一系列信号值。所述传感器信号还可包括通过组合两个或两个以上单独信号导出的任意信号，诸如通过平均两个或两个以上信号和/或通过形成两个或两个以上信号的商。
30.所述“对象”通常可以是选自生命对象和非生命对象的任意对象。因此，作为示例，
所述至少一个对象可包括一个或多个制品和/或制品的一个或多个部分。附加地或者可替代地，所述对象可以是或可包括一个或多个生命和/或其一个或多个部分，诸如人类(例如，用户)和/或动物的一个或多个身体部分。
31.如本文所使用的，“位置”通常指代关于空间中的对象的位置和/或取向的任意信息项。出于该目的，作为示例，可以使用一个或多个坐标系，并且所述对象的位置可以通过使用一个、两个、三个或更多个坐标来确定。在本文中，第一坐标可以指代对象深度，该对象深度指代所述光学传感器与所述对象之间的距离，而可以垂直于所述第一坐标的两个其他坐标可以指代所述对象的宽度。作为示例，可以使用一个或多个笛卡尔坐标系和/或其他类型的坐标系。在一个示例中，所述坐标系可以是所述检测器的坐标系，在该坐标系中，所述检测器具有预定位置和/或取向。
32.根据本发明，所述光学传感器包括至少一个光电导材料的层，其中，所述光电导材料的层可以用作传感器区域。如本文所使用的，所述“传感器区域”被认为是被设计为接收由所述光束对所述光学传感器的照明的光学传感器的分区，其中，以如由所述传感器区域所接收的方式的照明可以触发所述至少一个传感器信号的产生，其中，所述传感器信号的产生可以由所述传感器信号与所述传感器区域的照明的方式之间的定义关系支配。根据本发明，所述传感器区域由所述光电导层或其分区形成。在本文中，所述传感器区域可以形成为单个传感器区域。在特定实施例中，所述光电导层可包括至少两个单独传感器区域，优选地单独传感器区域阵列，其直接或间接地应用到相同衬底，也表示为“公共衬底”，其可以因此展现出相当大的面积。
33.如本文所使用的，术语“光电导材料”指代能够保持电流并且因此展现出特定导电性的材料，其中，特别地，所述导电性取决于所述材料的照明。由于电阻率被定义为所述电导率的倒数值，可替代地，术语“光阻材料”也可以用于命名相同种类的材料。在该种类的材料中，所述电流可以通过所述材料经由至少一个电接触引导到至少一个第二电接触，其中，所述第一电接触与所述第二电接触隔离，而所述第一电接触和所述第二电接触都与所述材料直接连接。出于该目的，直接连接可以通过从现有技术已知的任何已知措施提供，诸如电镀、焊接、焊合、线结合、热超音波结合、针脚式结合、球结合、楔形结合、相容结合、热压结合、阳极结合、直接结合、等离子激活结合、共晶结合、玻璃浆料结合、粘合剂结合、瞬间液相扩散结合、表面激活结合、表面激活结合、带式自动结合、或沉积高导电性物质，特别地在接触带处的类似金、铍掺杂金、铜、铝、银、铂、或钯的金属以及包括提及的金属中的至少一个的合金。
34.出于本发明的目的，如在所述光学传感器的传感器区域中使用的光电导材料可以优选地包括无机光电导材料、和/或其固溶体和/或其掺杂变体。如本文所使用的，术语“固溶体”指代其中至少一种溶质可包括在溶剂中的光电导材料的状态，其中，均匀相形成，并且其中，所述溶剂的晶体结构可以通常由所述溶质的存在未改变。举例来说，所述二元pbse可以溶解在pbs中，产生pbs1‑
x
se
x
，其中，x可以从0到1变化。如本文进一步使用的，术语“掺杂变体”可以指代其中除所述材料自己的构成之外的单个原子被引入到由所述无掺杂状态的本征原子占用的晶体内的位点上的光电导材料的状态。
35.在该方面中，所述无机光电导材料可以特别地包括以下各项中的一项或多项：硒、碲、硒
‑
碲合金、金属氧化物、iv族元素或化合物(即，来自iv族的元素或具有来自至少一个
iv族元素的化合物)、iii
‑
v族化合物(即，具有至少一个iii族元素和至少一个v族元素的化合物)、ii
‑
vi族化合物(即，具有一方面至少一个ii族元素或至少一个xii族元素并且另一方面至少一个vi族元素的化合物)、和/或硫属元素化合物，其可能优选地选自包括以下各项的组：硫化物硫属元素化合物、硒化物硒属元素化合物、三元硫属元素化合物、四元和更高硫属元素化合物。如通常使用的，术语“硫属元素化合物”指代可包括除氧化物之外的周期表的16族元素的化合物，即，硫化物、硒化物、和碲化物。进一步地，术语“硫属元素化合物”也可以指代混合硫属元素化合物，诸如硫硒化物。
36.在本发明的特别优选的实施例中，如使用在所述光学传感器中的光电导材料可以选自铅的硫属元素化合物、优选地硫化铅(pbs)、其固溶体和/或掺杂变体。由于特别优选的光电导材料通常已知以展现出红外光谱范围内的不同的吸收特性，所以具有包括所提到的优选的光电导材料的层的光学传感器可以优选地被用作红外传感器。然而，诸如于2019年1月18日提交的wo 2018/019921 a1和欧洲专利申请19 152 511.2中所公开的其他实施例和/或其他光电导材料也可以是可行的。
37.关于所述光电导材料，包括可包括至少展现出15nm以上的尺寸的几个晶体的那些材料层。在本文中，所述光电导材料的层可以通过应用可以选自包括以下各项的组的至少一个沉积方法来制造：真空蒸发、溅射、原子层沉积、化学气相沉积、喷雾热解、电沉积、阳极化、电转换、化学浸渍生长、连续离子性吸附和反应、化学浴沉积、溶解气界面技术。因此，所述光电导材料的层可以展现出10nm至100μm、优选地100nm至10μm、更优选地300nm至5μm的厚度。然而，如上文和/或下文所提到的其他光电导材料出于该目的也可以是可行的，并且也可以以相同或以类似的方式处理。
38.优选地，所述光电导材料可以通过将所述相应材料沉积在绝缘衬底上制造，优选地在如下文更详细地描述的衬底上，特别地以用于向所述光电导材料的层提供机械稳定性。以这种方式，通过将所选择的层沉积在所述适当的衬底上并且提供至少两个单独电接触，因此，可以获得根据本发明的光学传感器。在本文中，由入射光束对所述传感器区域中的光电导材料的照明导致所述照射的光电导材料的层中的电导率的变化。
39.如上文所提到的，所述光电导材料的层可以应用到至少一个衬底。如通常所使用的，术语“衬底”指代适于承载材料(特别地如本文所使用的光电导材料)层的伸长主体，特别地用于向所述光电导材料的层提供机械稳定性。因此，所述光电导材料的层可以间接或优选地直接应用到所述衬底。在本文中，术语“直接地”指代将所述光电导材料的层直接附接到所述衬底，而术语“间接地”指代经由至少一个中间层(诸如结合层)将所述光电导材料的层附接到所述衬底。优选地，衬底可以被提供为具有超过所述层的厚度至少5倍、优选地至少25倍、更优选地至少100倍的横向扩展的层。特别地，所述衬底的厚度可以具有10μm至2000μm、优选地50μm至1000μm、更优选地100μm至500μm。
40.优选地，所述基底和所述盖中的至少一个在选择的波长范围内可以是光学透明的，特别地在所述红外光谱范围内或其分区内，如本文其他地方所指示的。因此，将如用于所述盖的材料选择为优选地在所述期望波长范围内光学透明可以特别地是有利的，特别地，通过展现出适合的吸收特性。可替代地或者另外，应用于所述衬底的材料可以在期望波长范围内展现出光学透明特性。特别地，该特征可以允许选择针对所述盖材料的更宽范围的材料，其可能在期望波长范围内不是光学透明的，只要所述衬底可以展现出足够的透明
度。出于该目的，所述衬底可以特别地包括至少一种至少部分透明绝缘材料，其中，所述绝缘材料可以特别地选自以下各项中的至少一项：玻璃、石英、熔融石英、金属氧化物、或陶瓷材料，优选地蓝宝石(al2o3)，其中，玻璃或石英是特别优选的。
41.在特别优选的实施例中，所述衬底可以直接或间接地应用到电路载体装置，诸如印刷电路板(pcb)。在本文中，术语“印刷电路板”，其通常被缩写为“pcb”，指代非导电平面板，在该非导电平面板上，导电材料(特别地铜层)的至少一个薄板被应用到(特别地层压)该板上。指代另外包括一个或多个电子、电气、和/或光学元件的该类型的电路载体的其他术语也可以被表示为印刷电路组件，简称“pca”，印刷电路板组件，简称“pcb组件”或“pcba”，电路卡组件或简称“cca”或简单地“卡”。在pcb中，所述板可包括玻璃环氧树脂板，其中，浸润酚醛树脂的绵纸(通常褐色或者棕色)也可以被用作所述板材料。取决于薄板的数量，所述印刷电路板可以是单面pcb、两层或双面pcb、或多层pcb，其中，不同的薄板通过使用所谓的“过孔”彼此连接。出于本发明的目的，单面pcb的应用可以是足够的；然而，其他种类的印刷电路板也可以是适用的。双面pcb可以在两面具有金属，而多层pcb可以通过将附加的金属层夹在进一步的绝缘材料层之间来设计。在多层pcb中，所述层可以以交替的方式层压在一起，其中，每个金属层可以单独地蚀刻，并且其中，内部过孔可以在所述多个层被层压在一起之前电镀。进一步地，所述过孔可以是或包括镀铜孔，其可以优选地被设计为通过所述绝缘板的导电路径。
42.承载所述光电导材料的层、所述对应电接触并且如果适用的话进一步的层的衬底可以布置到所述电路载体装置上，诸如所述pcb，特别地通过胶合、焊合、焊接、或以其他方式将其直接或间接地沉积在所述电路载体装置的相邻表面上。举例来说，所述衬底可以附接到所述电路载体装置，诸如所述pcb，通过置于所述衬底和所述电路载体装置(诸如所述pcb)的相邻表面之间的胶水的薄膜。针对印刷电路板的进一步的实施例，可以对https://en.wikipedia.org/wiki/printed_circuit_board进行参考。可替代地，然而，其他种类的电路载体也可以是适用的。
43.进一步地，根据本发明的光学传感器包括覆盖所述光电导材料并且优选地所述衬底的可及表面的盖。如通常使用的，短语“可及表面”指代主体、特别地所述光电导材料的层或(如果适用的话)所述衬底的一部分，其可以由所述光学传感器周围的大气到达。优选地，所述盖可以以以下方式应用：其可以直接地接触所述光电导材料的层的顶部和侧面和至少所述衬底的侧面。如上文已经指示的，所述衬底承载所述光电导材料的层，使得所述光电导材料的层的顶部指代既不直接也不间接应用到所述衬底的光电导材料的扩展表面。如通常使用的，术语“层”指代伸长主体，该伸长主体包括在其之间布置有侧面的两个扩展表面。由于所述光电导材料和所述衬底被提供为层，所以其分别包括侧面。
44.在优选实施例中，所述盖可以完全地覆盖所述光电导材料的层和所述衬底的侧面的可及表面，特别地以优选布置中，在该优选布置中，所述衬底可附接到电路载体装置，诸如pcb，特别地以如上文所描述的方式。在该优选实施例中，所述盖可以是连续涂层，该连续涂层连续地覆盖所述光电导材料的层和所述衬底的侧面。因此，所述盖可以涂敷所述光电导材料和所述衬底的所有可及表面，因此防止所述光电导材料的层或者具有周围大气的衬底之间的直接接触，从而避免由外部影响对所述光电导材料的退化，诸如湿度和/或氧气。然而，如在wo 2018/019921 a1中所公开的，仅沉积在所述光电导材料的层上的盖可能已经
改进所述光学传感器的长期稳定性。结果，通过最小化或减少湿度和/或氧气对所述光电导材料的层的影响，所述盖有助于减少或排除外部影响。此外，还覆盖所述衬底的可及表面的盖可以通过阻塞和/或阻碍可能能够通过或沿着所述衬底的表面将湿度和/或氧气传送到所述光电导材料的层的路径来改进这样的效果。
45.因此，所述盖可以适于为所述光电导材料提供改进的封装(encapsulation)。如本文所使用的，术语“封装”可以指代包封(package)，优选地，气密包封，特别地以便尽可能避免通过外部影响(诸如通过湿度和/或通过包括在周围大气中的氧气)对包括在所述光学传感器的所述传感器区域内的光电导材料的光学传感器或其分区的部分或完全退化。在本文中，所述包封可以优选地适于覆盖所述光电导材料的所有可及表面，其中，可以考虑所述光电导材料的层可以被沉积在衬底上，该衬底可能已经适于保护所述光电导材料的表面的分区。换句话说，所述衬底和所述盖可以以以下方式适配：其可以合作以便完成所述光电导材料的改进的包封，优选地改进的密封式包封。
46.优选地，至少一个沉积方法可以用于沉积所述盖。出于该目的，所述至少一个沉积方法可以特别地选自原子层沉积、化学气相沉积、溅射工艺、或其组合。因此，在特别优选的实施例中，所述盖可以是或包括原子沉积涂层、化学气相沉积涂层、溅射涂层、或通过使用所提到的沉积方法中的至少两个产生的涂层，其中，所述原子沉积涂层或通过使用原子沉积和溅射的组合产生的涂层特可以特别地是优选的。换句话说，在该特别优选的实施例中，所述盖可以是通过ald工艺、cvd工艺、溅射工艺、或其组合可获得的，ald工艺或ald和溅射的组合是特别优选的。特别地，所述盖可包括至少一种含金属化合物，其中，所述至少一种金属可以选自包括以下各项的组：al、ti、ta、mn、mo、zr、hf、和w。进一步地，所述至少一种含金属化合物可以优选地选自包括以下各项的组：氧化物、氢氧化物、或其组合。因此，所述含金属化合物可以优选地包括至少一种氧化物、至少一种氢氧化物、或其组合，优选地具有al、ti、zr或hf。在本发明的特别优选的实施例中，如由所述盖包括的含金属化合物可以是包括氧化铝和/或氢氧化铝的组合物，其如通常使用的，出于简单性的缘故也被称为al2o3。进一步地，所述盖可以展现出10nm至600nm、优选地20nm至200nm、更优选地40nm至120nm、最优选地50nm至95nm的厚度。该厚度可以特别地反映所述盖内的含金属化合物的量，其可以对于实现为所述光电导材料提供封装的上文所提到的功能是有利的。
47.在本发明的进一步的特别优选的实施例中，所述盖可以关于所述光电导材料或所述衬底的相邻表面是保形(conformal)的。如上文所定义的，因此，所述保形盖的厚度可以在
±
50nm、优选地
±
20nm、最优选地
±
10nm的偏差内遵循所述光电导材料或所述衬底的对应表面，其中，所述偏差可以在至少针对所述盖的表面的至少90％、优选地针对至少95％、最优选地针对至少99％上发生，由此不考虑可以存在于所述盖的表面上的任何污染或不完美。
48.在特别优选的实施例中，所述盖可以部分地或完全地覆盖所述电接触，其可以特别地被配置为可结合的，诸如到外部电路的一个或多个引线。在本文中，所述电接触可以是通过接线可结合的，诸如金或铝线，其中，所述电接触可以优选地是通过所述盖可结合的。在特定实施例中，粘合层可以被提供在所述电接触处，其中，所述粘合层可以特别地适于结合。出于该目的，所述粘合层可包括以下各项中的至少一项：ni、cr、ti或pd。
49.根据本发明，所述衬底、所述光电导材料的层和所述盖以堆叠的形式布置，其中，
接触所述光电导材料的层的电接触与所述堆叠空间分离。如通常使用的，术语“堆叠”指代包括至少两个单独层的布置，其中，所述单独层中的一个关于特定方向布置在所述单独层中的另一个的顶部。关于如本文所描述的堆叠，可以垂直于所述单独层中的至少一个的表面的延伸的法向量可以用作所述堆叠可根据其布置的特定方向。因此，所述衬底可以被认为是基层，光电导材料的层可以位于其顶部，因此盖可以进一步位于所述光电导材料的层的顶部。此外，这种考虑可以通过如下文更详细描述的制造堆叠的过程来证明，特别地通过提供所述衬底作为所述基层，并且连续地沉积进一步的层，即，首先，所述光电导材料的层，并且此后，所述盖。在制造之后，所述堆叠整体上可以在任意方向上转动，然而这可能对所述堆叠的布置和组成没有影响。所述光导材料层的侧面的额外覆盖以及如果适用的话由所述盖对所述衬底的额外覆盖，诸如在本文中其他地方更详细描述的，在这方面可以进一步排除在考虑之外。
50.进一步地根据本发明，如由如上文所指示的光学传感器包括的堆叠展现出特别选择的静态机械特性。如本文所使用的，诸如所述堆叠的主体的术语“机械特性”指代所述主体关于施加到所述主体的入射力的响应，也由术语“敏感性”表示。在本文中，指代所述主体关于施加到所述主体的入射静力的响应或敏感性的静态机械特性可通过将准静态纳米压痕仪测量执行到所述主体上达到。如通常使用的，所述“准静态纳米压痕仪测量”涉及所述主体的杨氏模量(也由术语“弹性模量”或“弹性模数”中的任一个表示)和硬度的测量，其优选地根据标准en iso 14577
‑
1:2015和en iso 14577
‑
4:2016执行。如进一步通常使用的，术语“纳米压痕仪”指代具有尖端的探头，该尖端被设计用于侵入包括所述堆叠的非常小体积的样本中以便执行所述准静态纳米压痕仪测量。出于该目的，所述纳米压痕仪的尖端可以优选地包括椎体几何形状，其中，根据标准en iso 14577
‑
2:2015的“玻氏尖端”可以是特别优选的。对于关于所述准静态纳米压痕仪测量、涉及的探头和获得的结果的进一步细节，可以对如本文所提到的标准进行参考。
51.因此，所述主体的杨氏模量指代所述主体的拉伸弹性，其与所述主体在沿着该轴施加力的情况下沿着轴经历变形的趋势相关。特别地，杨氏模量被定义为拉伸应力与拉伸应变的比，其中，所述拉伸应力以gpa为单位来测量并且涉及引起所述主体上的变形与所述力被施加到其的面积的比，并且其中，所述拉伸应变是所述主体的变形关于所述主体上的参考尺寸的无量纲比。在本文中，所述主体的尺寸的修改可包括所述主体的运动，包括所述主体的平移和/或旋转，和/或所述主体的形状的变化并且因此还有大小或体积。根据本发明，杨氏模量通过使用如上文所定义的纳米压痕仪测量。进一步地，所述主体的硬度指代所述主体对所述主体的局部变形的抵抗力，该变形通过到所述主体上的恒定压缩负载引起，其因此也可以通过施加所述纳米压痕仪测量。因此，所述杨氏模量和所述硬度可以被认为是用于确定如由所述光学传感器包括的堆叠的静态机械特性的可靠度量。
52.出人意料地，已经发现所述光学传感器展现出优选的特性，如下文更详细示出的，在所述堆叠包括以下特性的情况下，在所述堆叠的准静态纳米压痕仪测量中，所述杨氏模量
53.‑
在100nm的穿透深度处为75gpa至107gpa，优选地为80gpa至102gpa，更优选地为86gpa至96gpa；
54.‑
在300nm的穿透深度处为47至127gpa，优选地为60gpa至114gpa，更优选地为
74gpa至100gpa；以及
55.‑
在1000nm的穿透深度处为49至119gpa，优选地为61gpa至107gpa，更优选地为72gpa至96gpa；
56.而所述硬度
57.‑
在100nm的穿透深度处为1.20gpa至4.70gpa，优选地为1.78gpa至4.12gpa，更优选地为2.37至3.53gpa；
58.‑
在300nm的穿透深度处为1.60gpa至4.60gpa，优选地为2.10gpa至4.10gpa，更优选地为2.60gpa至3.60gpa；以及
59.在1000nm的穿透深度处为1.60gpa至8.00gpa，优选地为2.67gpa至6.93gpa，更优选地为3.73gpa至5.87gpa。
60.不希望受理论的限制，优选地，以上特性提供了对优选地在生产具有期望的高质量的长期稳定传感器中平衡的选择参数的适当描述。特别地，光电导传感器的光电导性可能高度取决于体材料的结晶度，优选地选自晶体结构、晶体尺寸、体表面比和晶体缺陷。进一步地，可用作激活层中的一者或两者以提供导致优良检测率和封装的表面缺陷的盖层的质量高度取决于其非晶状态的性质，特别地包括非常低水平的结晶度。在所述光电导晶体的尺寸将是小的或者所述晶体之间的凝聚和/或结合将是弱的情况下，硬度和杨氏模量将是小的。在所述盖层将具有高结晶度和/或所述光电导晶体将是大的情况下，硬度和杨氏模量将是大的。进一步地，所述硬度和杨氏模量表征所述盖层与所述光电导晶体之间的连接性和结合。因此，在不同穿透深度处测量的硬度和杨氏模量可以被认为是用于表征微观化学参数的复杂相互作用及其与所述光学传感器的检测率和长期稳定性的联系的理想措施。
61.特别地，光学传感器的总体长期质量因此可以通过在其生产之后几千小时测量传感器参数来确定。为了获得根据本发明的高质量长期稳定传感器的选择标准，在生产之后4000
±
50小时测量光学传感器及其相对于生产之后直接暗电阻的相对暗电阻变化，确定它们相对于生产之后直接检测率的相对检测率变化，以及它们与
‑
10v和 10v之间线性电阻率的绝对最大偏差。因此，选择标准被定义为具有小于0.1％的相对暗电阻变化和小于0.1％的相对检测率变化并且展现出与所述暗电阻的小于0.1％的
‑
10v和 10v之间的线性电阻率的绝对最大偏差的光学传感器。对于满足指示的选择标准的每个光学传感器，仅以下参数中的一个：在100nm、300nm、或1000nm的穿透深度处的杨氏模量，或100nm、300nm、或1000nm的穿透深度处的硬度，是在所述堆叠的准静态纳米压痕仪测量中确定的。在30个单独光学传感器上执行每次测量。针对每个参数的测量集产生平均值μ和标准偏差σ。因此，示出平均值附近的1.5σ区间内的参数μ
±
1.5σ的光学传感器被认为是根据本发明的光学传感器。示出平均值附近的σ区间内的参数μ
±
σ的参数的光学传感器是优选光学传感器。示出平均值附近的0.5σ区间内的参数μ
±
0.5σ的光学传感器是特别优选的。
62.在本发明的特别优选的实施例中，如由如上文所指示的光学传感器包括的堆叠还可以展现出特别选择的介电特性。因此，指代诸如所述主体关于施加到所述主体的入射电磁波的介电损耗的介电参数的介电特性可通过可以以75ghz的微波频率执行的微波反射法实验达到，其中，测量由术语“s11”表示的“反射率因子”。如通常使用的，“s11反射率因子”以db为单位定义为
10
log(p
refl
/p
in
)，其中，p
in
表示入射在包括所述堆叠的样本的入射微波的功率，并且其中，p
refl
表示由样本反射的反射微波的功率。因此，s11反射率因子可以被认
为是用于确定如由所述光学传感器包括的堆叠的介电特性的可靠度量。
63.出人意料地，进一步发现所述光学传感器可以展现出优选的特性，如下文更详细地说明的，在所述堆叠包括以下特性的情况下，在所述堆叠的75ghz处的微波反射法实验中，反射率因子s11可以具有
‑
6.70db至
‑
1.30db，优选地
‑
5.80db至
‑
2.20db，更优选地
‑
4.90db至
‑
3.10db。
64.不希望受理论的限制，上文指示的介电特性提供了对优选地在生产具有期望的高质量的长期稳定传感器中平衡的选择参数的进一步的适当描述。特别地，微波反射法可以用于提供对导电材料中的基于缺陷的电荷的介电参数和有效移动率的了解。此外，微波反射法可以用于检测封装中的泄露。另外，微波反射法还可以用于测量湿度。所述光电导传感器对于湿度高度敏感，因为湿度可以改变其特别地选自电荷迁移率、电阻率和检测率的光电导特性。进一步地，电荷迁移率、电阻率、检测率、和/或介电损耗特别地取决于所述光电导晶体的表面缺陷，包括到所述盖层的化学键。因此，微波反射法可以构成对微观电荷迁移率、电阻率、检测率、缺陷结构和湿度含量的优选组合测量，这可以允许监测复杂且难以测量的参数的平衡，然而，这可以被认为是对于获得高执行传感器优选的。
65.特别地，光电导传感器的总体长期质量因此可以通过在其生产后几千小时测量传感器参数来确定。对于满足如上文所定义的指示的选择标准的每个光学传感器，在75ghz处的微波反射法实验中确定所述堆叠的反射率因子s11。在30个单独光学传感器上执行每次测量。所述测量集产生针对所述反射率因子s11的平均值μ和标准偏差σ。如上文已经指示的，示出平均值附近的1.5σ区间内的参数μ
±
1.5σ的光学传感器被认为是根据本发明的光学传感器。示出平均值附近的σ区间内的参数μ
±
σ的参数的光学传感器是优选光学传感器。示出平均值附近的0.5σ区间内的参数μ
±
0.5σ的光学传感器是特别优选的。
66.在特别优选的实施例中，如由如上文所指示的光学传感器包括的堆叠还可以展现出特别选择的组成。如本文所使用的，所述堆叠的术语“组成”指代所述堆叠内的构成的分布。在该特别优选的实施例中，波长色散x射线光谱法(wdxs)可以被用于确定所述堆叠的组成的特征。如通常使用的，术语“波长色散x射线光谱法”或“wdxs”指代以高灵敏度和分辨率在微观尺度上确定化学成分和相组成的特定方法。出于该目的，包括所述堆叠的样本由电子束辐射，其中，由所述样本发射的x射线被准直以便以精确角度辐射已知的单晶体，其中，所述单晶体衍射用于由检测器收集的光子。在本文中，所述单晶体、所述样本和所述检测器精确安装在角度计上，其中，所述样本与所述单晶体之间的距离可以等于所述单晶体与所述检测器之间的距离。在优选实施例中，自动改变单元可以被用于改变单晶体，特别地取决于所述入射能量，从而允许对不同构成的分析。因此，波长色散x射线光谱法一次仅计算单个波长的x射线。
67.特别地，可使用在根据本发明的光学传感器中的光电导材料可以特别地是铅的硫属元素化合物、其固溶体和/或掺杂变体，其中，同时，所述盖可以是非晶盖，包括选自氧化物、氢氧化物、或其组合的含铝化合物，为简单起见此处也表示为“al2o
3”。因此，使用所述波长色散x射线光谱法允许确定包括覆盖沉积在玻璃衬底上的pbs层的al2o3的盖的堆叠的组成。在本文中，所述波长色散x射线光谱法测量使用电子束微量分析器作为所述检测器和邻苯二甲酸氢铊(tap)或h型季戊四醇(pet h)用于wdxs的单晶体来执行，其中，所述wdxs测量可以优选地使用20kv的加速电压执行。因此，可以分别在al k
α1
线、pb m
α1
线和s k
α1
线的峰
值最大值中确定wdxs测量的净计数。
68.出人意料地，已经进一步发现，所述光学传感器可以在以下情况中展现出优选特性：其中，使用所述电子束微量分析器和20kv的加速电压的堆叠的波长色散x射线光谱法可能导致在al k
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na与在pb m
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na的比具有0.113至0.279，优选地具有0.141至0.251，更优选地具有0.168至0.224。
69.在另一特别优选的实施例中，其中，如所述光学传感器中使用的光电导材料的铅的硫属元素化合物可以被选择为硫化铅(pbs)，已经进一步发现，所述光学传感器可以在以下情况中展现出优选特性：其中，使用所述电子束微量分析器和20kv的加速电压的堆叠的波长色散x射线光谱法可能导致在al k
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na与在pb m
α1
线中和在sk
α1
线中测量的净计数/s
·
na的和的另一比具有0.0841至0.1456，优选地具有0.0944至0.1354，更优选地具有0.1046至0.1251。
70.不希望受理论的限制，上文指示的介电特性提供了对优选地在生产具有期望的高质量的长期稳定传感器中平衡的选择参数的进一步的适当描述。特别地，所述光电导传感器的特性高度取决于所述光电导晶体的相互作用和其与所述盖层的相互作用。所述盖层可以是保形层，因此遵循所述光电导晶体的表面形状。因此，化学元素的分布可以沿着所述表面的法线变化。在本文中，接近于所述衬底，所述元素分布可以基本上与所述光电导材料的元素分布相同，而接近于所述表面，所述元素分布可以基本上与所述盖层相同，而在中间，所述元素分布可能高度取决于所述光电导晶体的形状、尺寸和/或团聚以及晶体之间的体积。出于该目的，可以使用已知的wdx光谱来测量不仅在表面的顶部而且在表面下面的元素分布。因此，wdx可以用于获得对所述晶体和所述盖层的组成的复杂参数的了解。
71.特别地，光电导传感器的总体长期质量因此可以通过在其生产后几千小时测量传感器参数来确定。对于满足如上文定义的指示的选择标准的每个光学传感器，下列参数的仅一个被确定：在使用所述电子束微量分析器和20kv的加速电压的堆叠的波长色散x射线光谱法中，对于包含所述盖层中的铝和所述光电导层中的pb的传感器，在所述al k
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na与在所述pb m
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na的比，或者，对于包含所述盖层中的al和所述光电导层中的pb和s的传感器，在所述al k
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na与在所述pb m
α1
线和在所述s k
α1
线中测量的净计数/s
·
na的和的比。在30个单独光学传感器上执行每次测量。所述测量集产生针对所述反射率因子s11的平均值μ和标准偏差σ。如上文已经指示的，示出平均值附近的1.5σ区间内的参数μ
±
1.5σ的光学传感器被认为是根据本发明的光学传感器。示出平均值附近的σ区间内的参数μ
±
σ的参数的光学传感器是优选光学传感器。示出平均值附近的0.5σ区间内的参数μ
±
0.5σ的光学传感器是特别优选的。
72.对于关于所述光学传感器或其任何组件(特别地所述衬底、所述光电导材料、所述盖、或所述电接触)的进一步的信息，可以对于2019年1月18日提交的wo 2018/019921 a1和欧洲专利申请19 152 511.2进行参考。
73.在本发明的进一步的方面中，公开了一种选择具有总体长期质量的光学传感器的方法。在本文中，所述方法包括以下步骤：
74.·
提供光学传感器，包括堆叠，其中，所述堆叠具有：
75.‑
衬底，
76.‑
至少一个光电导材料的层，其应用到所述衬底，以及
77.‑
盖，其覆盖所述光电导材料的可及表面，
78.以及至少两个单独电接触，其与所述堆叠空间分离并且接触所述光电导材料的层；
79.·
在准静态纳米压痕仪测量中测量所述堆叠的杨氏模量和硬度；以及
80.·
选择在所述堆叠的准静态纳米压痕仪测量中展现出优选静态机械特性的光学传感器，杨氏模量
81.在100nm的穿透深度处为75gpa至107gpa，
82.在300nm的穿透深度处为47gpa至127gpa，
83.在1000nm的穿透深度处为49gpa至119gpa，以及硬度
84.在100nm的穿透深度处为1.20gpa至4.70gpa，以及
85.在300nm的穿透深度处为1.60gpa至4.60gpa，
86.在1000nm的穿透深度处为1.60gpa至8.00gpa，
87.其中，所述穿透深度是关于所述堆叠的表面来确定的，或
88.在其中所述堆叠的杨氏模量和硬度与所述堆叠的优选的静态机械特性偏离的情况下，拒绝所述光学传感器。
89.对于涉及选择具有总体长期质量的光学传感器的方法的进一步的细节，可以对本文中的光学传感器的描述进行参考。
90.在本发明的进一步的方面中，公开了一种用于特别地光学辐射光学检测(特别地在红外光谱范围内)的检测器，特别地感测由至少一个光束所提供的透射、吸收、发射和反射中的至少一个，或者用于确定至少一个对象的位置，特别地关于所述至少一个对象的深度或深度和宽度。根据本发明，用于至少一个对象的光学检测的检测器包括：
91.‑
如本文中其他地方所描述的至少一个光学传感器，所述光学传感器包括至少一个传感器区域，其中，所述光学传感器被设计为以取决于由光束对所述传感器区域的照明的方式产生至少一个传感器信号；以及
92.‑
至少一个评价装置，其中，所述评价装置被设计为通过评价所述光学传感器的传感器信号产生关于由所述光束所提供的光学辐射的至少一个信息项。
93.在本文中，列出的组件可以是分离的组件。可替代地，所述组件中的两个或两个以上可以集成为一个组件。进一步地，所述至少一个评价装置可以独立于传送装置被形成为分离的评价装置，优选地选自光学透镜、反射镜、光束分离器、光学滤波器和光学传感器中的至少一个，但是可优选地连接到所述光学传感器以便接收所述传感器信号。可替代地，所述至少一个评价装置可以完全或部分地集成到所述光学传感器中。
94.根据本发明，所述检测器包括如本文档中其他地方所描述的光学传感器中的至少一个。因此，所述检测器可以优选地被设计用于检测相当宽光谱范围上的电磁辐射，其中，所述红外(ir)光谱范围可以特别地是优选的。在本文中，铟镓砷(ingaas)可以特别地被选择用于高达2.6μm的波长的光学传感器的传感器区域内的光电导层，用于高达3.1μm的波长的砷化铟(inas)、用于高达3.5μm的波长的硫化铅(pbs)、用于高达5μm的波长的硒化铅(pbse)、用于高达5.5μm的波长的锑化铟(insb)；以及用于高达16μm的波长的碲镉汞(mct，
hgcdte)，其中，硫化铅(pbs)、其固溶体和/或掺杂变体可以特别地是优选的。
95.因此，在由所述光束对所述传感器区域的入射时，所述至少两个电接触可以提供取决于所述光电导材料的电导率的传感器信号。术语“光束”通常指代发射到特定方向上的光量。因此，所述光束可以是具有垂直于所述光束的传播方向的方向上的预定扩展的一束光线。优选地，所述光束可以是或可以包括一个或多个高斯光束，其可以由一个或多个高斯束参数表征，诸如束腰、瑞利长度或适于表征空间中的束直径/或束传播的发展的任何其他束参数或束参数的组合中的一个或多个。在本文中，所述光束可能由所述对象自己允许，即，可能起源于所述对象。附加地或者可替代地，所述光束的另一原点是可行的。因此，如下文将更详细地概述的，可以提供照射所述对象的一个或多个照明源，诸如通过使用一个或多个主光线或光束，诸如具有预定特性的一个或多个主光线或光束。在后者的情况下，从所述对象传播到所述检测器的光束可能是由所述对象和/或连接到所述对象的反射装置反射的光束。
96.如本文所使用的，术语“评价装置”通常指代被设计为产生所述信息项的任意装置，即，关于感测透射、吸收、发射和反射中的至少一个或至少一个对象或用于确定至少一个对象的位置(特别地关于所述至少一个对象的深度或深度和宽度)的至少一个信息项。作为示例，所述评价装置可以是或可包括一个或多个集成电路，诸如一个或多个专用集成电路(asic)、和/或一个或多个数字信号处理器(dsp)、和/或一个或多个现场可编程门阵列(fpga)、和/或一个或多个数据处理设备，诸如一个或多个计算机，优选地一个或多个微型计算机和/或微控制器。可以包括附加组件，诸如一个或多个预处理设备和/或数据采集设备，诸如用于传感器信号的接收和/或预处理的一个或多个设备，诸如一个或多个ad转换器和/或一个或多个滤波器。如本文所使用的，所述传感器信号可以通常指代所述纵向传感器信号中的一个，并且，如果适用的话，所述横向传感器信号。进一步地，所述评价装置可以包括一个或多个数据存储设备。进一步地，如上文所概述的，所述评价装置可以包括一个或多个接口，诸如一个或多个无线接口和/或一个或多个线装接口。
97.针对关于用于光学检测的检测器或其任何组件(特别地所述评价装置)的进一步的信息，可以对wo 2014/097181 a和wo 2018/019921 a1进行参考。
98.在本发明的进一步的方面中，公开了一种用于制造光学传感器的方法。所述方法可以优选地用于根据本发明制造或生产至少一个光学传感器，诸如根据下文在本文档中其他地方更详细地公开的实施例中的一个或多个的至少一个光学传感器。因此，针对方法的可选实施例，可以对所述光学传感器的各种实施例的描述进行参考。
99.所述方法包括以下步骤，其可以以给定顺序或者以不同顺序执行。进一步地，可以提供未列出的附加方法步骤。除非另外明确指明，所述方法步骤的两个或两个以上或甚至全部可以至少部分地同时执行。进一步地，所述方法步骤中的两个或两个以上或甚至全部可以重复地执行两次或甚至超过两次。
100.根据本发明的方法包括以下步骤：
101.a)提供衬底，至少一个光电导材料的层，其应用到所述衬底，以及至少两个单独电接触，其接触所述光电导材料的层；以及
102.b)此后，将非晶盖沉积在所述光电导材料的层的可及表面上，由此，堆叠包括所述衬底，获得所述至少一个光电导材料的层和所述盖；以及
103.c)以准静态纳米压痕仪测量而测量所述堆叠的杨氏模量和硬度；其中，用于制造所述光学传感器的方法以以下方式执行：根据步骤c)，所述光学传感器展现出在所述堆叠的准静态纳米压痕仪测量中，所述杨氏模量
104.在100nm的穿透深度处具有75gpa至107gpa，
105.在300nm的穿透深度处具有47gpa至127gpa，
106.在1000nm的穿透深度处具有49gpa至119gpa，以及所述硬度
107.在100nm的穿透深度处具有1.20gpa至4.70gpa，以及
108.在300nm的穿透深度处具有1.60gpa至4.60gpa，
109.在1000nm的穿透深度处具有1.60gpa至8.00gpa。
110.根据步骤a)，提供衬底、至少一个光电导材料的层和单独电接触。特别地，针对所述衬底、所述光电导材料的层和所述电接触的相应材料可以选自如上文所提出的对应材料的列表。
111.根据步骤b)，所述盖可通过使用如上文所描述的方法中的至少一种来产生。在本文中，步骤b)可以重复至少一次、优选地至少10次、更优选地至少100次。优选地，所述至少一种含金属化合物，并且如果适用的话，其他种类的化合物沉积直到其完成10nm至600nm、优选地20nm至200nm、更优选地40nm至100nm、最优选地50nm至95nm的厚度。在本文中，所述至少一种含金属化合物，并且如果适用的话，其他种类的化合物以以下方式沉积：所述盖可以优选地关于所述光电导材料的相邻表面是保形的。因此，所述保形盖的厚度在所述保形盖的表面的至少90％、优选地至少95％、最优选地至少99％上的
±
50nm、优选地
±
20nm、最优选地
±
10nm的偏差内可以遵循所述光电导材料的层或所述衬底的对应表面。
112.在本发明的特别优选的实施例中，至少一个沉积方法用于沉积所述含金属化合物。优选地，所述沉积方法可以选自以下各项中的至少一项：原子层沉积(ald)工艺、化学气相沉积(cvd)工艺、溅射工艺、或其组合。针对关于所述ald工艺或所述cvd工艺的进一步的细节，可以对以上描述进行参考。出于提供所述含金属化合物的目的，可以优选地使用两种不同类型的前体，其中，第一前体可以是或包括金属有机前体，并且其中，第二前体可以是或包括流体。如通常使用的，术语“流体”可以指代所述第二前体的非固态。举例来说，为了提供含al化合物，所述第一前体可以是或包括tma，即，三甲基铝al(ch3)3，而所述第二前体可以是或包括h20、氧气、空气或其溶液、或臭氧。在本文中，所述前体中的至少一个可以与惰性气体混合，特别地n2或ar，特别地以便提供稳定流体流动。
113.如上文所提到的，所述期望光学传感器通常被设计为以取决于由入射光束对如由所述光学传感器包括的传感器区域的照明的方式产生至少一个传感器信号。出于该目的，还提供了适于电接触包括在所述传感器区域内的光电导材料的至少两个电接触。通常，所述电接触可以在方法步骤a)或b)中的任一个之前或期间提供。在特别优选的实施例中，所述电接触可以在步骤b)之前提供，诸如通过提供蒸发金属层，诸如通过已知蒸发技术，其中，所述金属层可以特别地包括以下各项中的一项或多项：银、铝、铂、镁、铬、钛、金、或石墨烯。可替代地，所述电接触可以由电流(galvanic)或化学沉积工艺提供，诸如无电ni、无电au、电流ni、或电流au。在本文中，所述盖可以以以下方式沉积：其也可以完全或部分地覆盖所述电接触。在该特定实施例中，因此，由所述盖至少部分地、优选地完全地覆盖的电接触可以通过使用优选地以线(特别地au、al、或cu线)的形式的导电引线结合到至少一个外部
连接，其中，所述导电引线可以特别地通过所述盖结合到所述电接触。举例来说，由所述盖涂敷的au接触可以随后地由线结合接触。
114.根据步骤c)，所述堆叠的杨氏模量和硬度在如上文和下文更详细地描述的准静态纳米压痕仪测量中测量。
115.在特别优选的实施例中，所述方法还可以包括以下步骤：
116.d)通过在75ghz处对所述堆叠应用微波反射法实验来确定所述堆叠的反射率因子s11，
117.如上文和下文更详细地进一步描述的。
118.在其中所述光电导材料选自包括铅的硫属元素化合物、其固溶体和/或掺杂变体的组的另一特别优选的实施例中，其中，所述铅的硫属元素化合物可以特别地是硫化铅(pbs)，并且其中，所述盖可以是非晶盖，包括选自氧化物、氢氧化物或其组合的含铝化合物，所述方法还包括以下步骤：
119.e)通过使用电子束微量分析器和20kv的加速电压执行所述堆叠的波长色散x射线光谱法(wdxs)，
120.也如上文和下文更详细地进一步描述的。
121.如上文所指示的，因此，用于制造所述光学传感器的方法以以下方式执行：如由所述光学传感器包括的堆叠展现出期望的静态机械特性，并且优选地还有期望的动态机械特性和/或所述期望组成。
122.另外，可以在本文档中其他地方找到涉及用于所述光学传感器的制造方法的进一步的细节。
123.根据本发明的装置可以组合表面安装技术封装使用，诸如块形芯片载体、陶瓷无引线芯片载体、无引线芯片载体、有引线芯片载体、有引线陶瓷芯片载体、双无引线芯片载体、塑料有引线芯片载体、封装芯片载体上的封装等。进一步地，根据本发明的设备可以组合标准通孔或源安装技术半导体封装使用，诸如do
‑
204、do
‑
213、金属电极无叶面、do
‑
214、sma、smb、smc、gf1、sod、sot、tsot、to
‑
3、to
‑
5、to
‑
8、to
‑
18、to
‑
39、to
‑
46、to
‑
66、to
‑
92、to
‑
99、to
‑
100、to
‑
126、to
‑
220、to
‑
226、to
‑
247、to252、to
‑
263、to
‑
263thin、sip、sipp、dfn、dip、dil、扁平封装(flat pack)、so、soic、sop、ssop、tsop、tssop、zip、lcc、plcc、qfn、qfp、quip、quil、bga、ewlb、lga、pga、cob、cof、cog、csp、倒装芯片(flip chip)、pop、qp、uicc、wl
‑
csp、wlp、mdip、pdip、sdip、ccga、cga、cerpack、cqgp、llp、lga、ltcc、mcm、micro smdxt等。进一步地，根据本发明的装置可以组合引脚网格阵列(pga)使用，诸如opga、fcpga、pac、pga、cpga等。进一步地，根据本发明的装置可以组合扁平封装使用，诸如cfp、cqfp、bqfp、dfn、etqfp、pqfn、pqfp、lqfp、qfn、qfp、mqfp、hvqfp、sidebraze、tqfp、tqfn、vqfp、odfn等。进一步地，根据本发明的装置可以组合小外型封装使用，诸如sop、csop msop、psop、pson、pson、qsop、soic、ssop、tsop、tssop、tvsop、μmax、wson等。进一步地，根据本发明的装置可以组合芯片级封装使用，诸如csp、tcsp、tdsp、micro smd、cob、cof、cog等。进一步地，根据本发明的装置可以组合球形网格阵列使用，诸如fbga、lbga、tepbga、cbga、obga、tfbga、pbga、map
‑
bga、ucsp、μbga、lfbga、tbga、sbga、ufbga等。进一步地，根据本发明的装置可以与进一步的电子装置组合，诸如多芯片封装中的芯片，诸如sip、pop、3d
‑
sic、wsi、邻近通信等。针对涉及集成电路封装的附加信息，可以对以下地址处的源进行参考：
124.‑
https://en.wikipedia.org/wiki/list_of_integrated_circuit_packaging_types或
125.‑
https://en.wikipedia.org/wiki/list_of_integrated_circuit_package_dimensions。
126.在本发明的进一步的方面中，公开了根据本发明的检测器的用途。其中，出于使用的目的，检测器的使用选自包括以下各项的组：气体感测、火灾探测、火焰探测、感温探测、烟雾探测、燃烧监测、光谱学、温度感测、运动感测、工业监测、化学感测、尾气监测、安全应用。特别地，所述检测器可以用于红外检测应用、热检测应用、温度计应用、热寻应用、火焰探测应用、火灾探测应用、烟雾探测应用、温度感测应用、光谱学应用等。进一步地，所述检测器可以用于监测排气、监测燃烧过程、监测工业过程、监测化学过程、监测食品处理过程等。进一步地，所述检测器可以用于温度控制、运动控制、排气控制、气体感测、气体分析、运动感测、化学感测等。针对如本文所公开的光学传感器和检测器的进一步的使用，可以对wo 2016/120392 a1和wo 2018/019921 a1进行参考。然而，进一步的应用领域可以仍然是可想象的。
127.上文所描述的光学传感器和所述检测器、所述方法和所提出的用途具有优于现有技术的相当大的优点。因此，根据本发明的光学传感器可以是特别有利的，因为所述光学传感器的光学传感器和稳定性可以维持很长一段时间。因此，这些优点是有利的，因为它们满足用于作为安全相关设备的应用的特定要求，诸如气体传感器、火花传感器、或火焰传感器，以及用于安全技术领域中的应用。
128.总结，在本发明的上下文中，以下实施例被认为是特别优选的：
129.实施例1：一种光学传感器，包括堆叠，其中，所述堆叠具有：
130.‑
衬底，
131.‑
至少一个光电导材料的层，其应用到所述衬底，以及
132.‑
盖，其覆盖所述光电导材料的可及表面，
133.以及至少两个单独电接触，其与所述堆叠空间分离并且接触所述光电导材料的层，
134.其中，所述光学传感器在所述堆叠的准静态纳米压痕仪测量中，展现出杨氏模量
135.在100nm的穿透深度处为75gpa至107gpa，
136.在300nm的穿透深度处为47gpa至127gpa，
137.在1000nm的穿透深度处为49gpa至119gpa，以及硬度
138.在100nm的穿透深度处为1.20gpa至4.70gpa，
139.在300nm的穿透深度处为1.60gpa至4.60gpa，
140.在1000nm的穿透深度处为1.60gpa至8.00gpa。
141.实施例2：根据前述实施例所述的光学传感器，其中，所述光学传感器在所述堆叠的准静态纳米压痕仪测量中，展现出所述杨氏模量
142.在100nm的穿透深度处为80gpa至102gpa，
143.在300nm的穿透深度处为60gpa至114gpa，
144.在1000nm的穿透深度处为61gpa至107gpa，以及所述硬度
145.在100nm的穿透深度处为1.78gpa至4.12gpa，
146.在300nm的穿透深度处为2.10gpa至4.10gpa，
147.在1000nm的穿透深度处为2.67gpa至6.93gpa。
148.实施例3：根据前述实施例所述的光学传感器，其中，所述光学传感器展现出以下特性：在所述堆叠的准静态纳米压痕仪测量中，所述杨氏模量
149.在100nm的穿透深度处为86gpa至96gpa，
150.在300nm的穿透深度处为74gpa至100gpa，
151.在1000nm的穿透深度处为72gpa至96gpa，以及所述硬度
152.在100nm的穿透深度处为2.37gpa至3.53gpa，
153.在300nm的穿透深度处为2.60gpa至3.60gpa，
154.在1000nm的穿透深度处为3.73gpa至5.87gpa。
155.实施例4：根据前述实施例中的任一项所述的光学传感器，其中，所述光学传感器展现出在所述堆叠的75ghz处的微波反射法实验中，反射率因子s11为
‑
6.70db至
‑
1.30db。
156.实施例5：根据前述实施例所述的光学传感器，其中，所述光学传感器展现出在所述堆叠的75ghz处的微波反射法实验中，反射率因子s11为
‑
5.80db至
‑
2.20db。
157.实施例6：根据前述实施例所述的光学传感器，其中，所述光学传感器展现出以下特性，在所述堆叠的75ghz处的微波反射法实验中，反射率因子s11为
‑
4.90db至
‑
3.10db。
158.实施例7：根据前述实施例中的任一项所述的光学传感器，其中，所述光电导材料包括无机光电导材料。
159.实施例8：根据前述实施例所述的光学传感器，其中，所述无机光电导材料包括以下各项中的至少一项：硒、碲、硒
‑
碲合金、光电导金属氧化物、iv族元素或化合物、iii
‑
v族化合物、ii
‑
vi族化合物、硫属元素化合物、磷属元素化合物(pnictogenide)、卤化物、和其固溶体和/或掺杂变体。
160.实施例9：根据前述实施例所述的光学传感器，其中，所述硫属元素化合物选自包括以下各项的组：硫化物硫属元素化合物、硒化物硫属元素化合物、碲化物硫属元素化合物、三元硫属元素化合物、四元和更高硫属元素化合物。
161.实施例10：根据前述实施例所述的光学传感器，其中，所述硫化物硫属元素化合物选自包括以下各项的组：硫化铅(pbs)、硫化镉(cds)、硫化锌(zns)、硫化汞(hgs)、硫化银(ag2s)、硫化锰(mns)、三硫化二铋(bi2s3)、三硫化二锑(sb2s3)、三硫化二砷(as2s3)、硫化锡(ii)(sns)、二硫化锡(iv)(sns2)、硫化铟(in2s3)、硫化铜(cus)、硫化钴(cos)、硫化镍(nis)、二硫化钼(mos2)、二硫化铁(fes2)、三硫化铬(crs3)、硫化铟铜(cis)、铜铟镓硒(cigs)、铜锌锡硫(czts)、和其固溶体和/或掺杂变体。
162.实施例11：根据两个前述实施例中的任一项所述的光学传感器，其中，所述硒化物硫属元素化合物选自包括以下各项的组：硒化铅(pbse)、硒化镉(cdse)、硒化锌(znse)、三硒化二铋(bi2se3)、硒化汞(hgse)、三硒化二锑(sb2se3)、三硒化二砷(as2se3)、硒化镍(nise)、硒化铊(tlse)、硒化铜(cuse)、二硒化钼(mose2)、硒化锡(snse)、硒化钴(cose)、三硒化二铟(in2se3)、铜锌锡硒(cztse)、和其固溶体和/或掺杂变体。
163.实施例12：根据三个前述实施例中的任一项所述的光学传感器，其中，所述碲化物硫属元素化合物选自包括以下各项的组：碲化铅(pbte)、碲化镉(cdte)、碲化锌(znte)、碲化汞(hgte)、三碲化二铋(bi2te3)、三碲化二砷(as2te3)、三碲化二锑(sb2te3)、碲化镍
(nite)、碲化铊(tlte)、碲化亚铜(cute)、二碲化钼(mote2)、碲化锡(snte)、和碲化钴(cote)、碲化银(ag2te)、三碲化二铟(in2te3)、和其固溶体和/或掺杂变体。
164.实施例13：根据四个前述实施例中的任一项所述的光学传感器，其中，所述三元硫属化合物选自包括以下各项的组：碲镉汞(hgcdte)、碲锌汞(hgznte)、硫化镉汞(hgcds)、硫化镉铅(pbcds)、硫化铅汞(pbhgs)、二硫化铜铟(cuins2)、硫硒化镉(cdsse)、硫硒化锌(znsse)、硫硒化铊(tlsse)、硫化镉锌(cdzns)、硫化镉铬(cdcr2s4)、硫化铬汞(hgcr2s4)、硫化铜铬(cucr2s4)、镉硒化铅(cdpbse)、二硒化铜铟(cuinse2)、铟镓砷(ingaas)、硫氧化铅(pb2os)、硒氧化铅(pb2ose)、硫硒化铅(pbsse)、碲硒化砷(as2se2te)、磷化铟镓(ingap)、磷砷化镓(gaasp)、磷化铝镓(algap)、亚硒酸镉(cdseo3)、碲锌镉(cdznte)、硒化镉锌(cdznse)、硫硒铜锌锡(cztsse)、和其固溶体和/或掺杂变体。
165.实施例14：根据前述实施例中的任一项所述的光学传感器，其中，所述光电导材料选自铅的硫属元素化合物、其固溶体和/或掺杂变体。
166.实施例15：根据前述实施例所述的光学传感器，其中，所述光电导材料选自硫化铅(pbs)、其固溶体和/或掺杂变体。
167.实施例16：根据前述实施例中的任一项所述的光学传感器，其中，所述盖是非晶盖，其包括至少一种含金属化合物。
168.实施例17：根据前述实施例所述的光学传感器，其中，所述至少一种含金属化合物包括金属或半金属，其中，所述金属选自包括以下各项的组：li、be、na、mg、al、k、ca、sc、ti、v、cr、mn、fe、co、ni、cu、zn、ga、rb、sr、y、zr、nb、mo、ru、rh、pd、ag、cd、in、sn、cs、ba、la、ce、pr、nd、pm、sm、eu、gd、tb、dy、ho、er、tm、yb、lu、hf、ta、w、re、os、ir、pt、au、hg、tl、和bi，并且其中，所述半金属选自包括以下各项的组：b、si、ge、as、sb、和te。
169.实施例18：根据前述实施例所述的光学传感器，其中，所述至少一种含金属化合物包括选自包括以下各项的组的金属：al、ti、ta、mn、mo、zr、hf、和w。
170.实施例19：根据前述实施例中的任一项所述的光学传感器，其中，所述至少一种含金属化合物选自包括以下各项的组：氧化物、氢氧化物、硫属元素化合物、磷属元素化物(pnictide)、碳化物、或其组合。
171.实施例20：根据四个前述实施例中的任一项所述的光学传感器，其中，所述盖包括含铝化合物，其选自氧化物、氢氧化物、或其组合。
172.实施例21：根据实施例14和20所述的光学传感器，其中，所述光学传感器还展现出在使用电子束微量分析器和20kv的加速电压的堆叠的波长色散x射线光谱法中，在al k
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na与在pb m
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na的比为0.113至0.279。
173.实施例22：根据前述实施例所述的光学传感器，其中，所述光学传感器还展现出在使用电子束微量分析器和20kv的加速电压的堆叠的波长色散x射线光谱法中，在al k
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na与在pb m
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na的比为0.141至0.251。
174.实施例23：根据前述实施例所述的光学传感器，其中，所述光学传感器还展现出在使用电子束微量分析器和20kv的加速电压的堆叠的波长色散x射线光谱法中，在al k
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na与在pb m
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na的比为
0.168至0.224。
175.实施例24：根据实施例15和20所述的光学传感器，其中，所述光学传感器还展现出在使用电子束微量分析器和20kv的加速电压的堆叠的波长色散x射线光谱法中，在所述al k
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na与在所述pb m
α1
线中和在s k
α1
线中测量的净计数/s
·
na的和的另一比为0.0841至0.1456。
176.实施例25：根据前述实施例所述的光学传感器，其中，所述光学传感器还展现出在使用电子束微量分析器和20kv的加速电压的堆叠的波长色散x射线光谱法中在所述al k
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na与在所述pb m
α1
线中和在s k
α1
线中测量的净计数/s
·
na的和的另一比为0.0944至0.1354。
177.实施例26：根据前述实施例所述的光学传感器，其中，所述光学传感器还展现出在使用电子束微量分析器和20kv的加速电压的堆叠的波长色散x射线光谱法中在所述al k
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na与在所述pb m
α1
线中和在s k
α1
线中测量的净计数/s
·
na的和的另一比为0.1046至0.1251。
178.实施例27：根据前述实施例中的任一项所述的光学传感器，其中，所述盖涂敷所述光电导材料的层的顶部和侧面。
179.实施例28：根据前述实施例所述的光学传感器，其中，所述盖进一步至少涂敷所述衬底的侧面。
180.实施例29：根据前述实施例中的任一项所述的光学传感器，其中，所述盖完全地覆盖所述光电导材料的层和所述衬底的侧面的可及表面。
181.实施例30：根据前述实施例所述的光学传感器，其中，所述盖是连续涂层。
182.实施例31：根据前述实施例中的任一项所述的光学传感器，其中，所述盖具有10nm至600nm、优选地20nm至200nm、更优选地40nm至120nm、最优选地50nm至95nm的厚度。
183.实施例32：根据前述实施例中的任一项所述的光学传感器，其中，所述盖是关于所述涂层的相邻表面的保形盖。
184.实施例33：根据前述实施例所述的光学传感器，其中，所述保形盖的厚度在所述盖的表面的至少90％、优选地至少95％、最优选地至少99％上的
±
50nm、优选地
±
20nm、最优选地
±
10nm的偏差内遵循所述光电导材料的层和所述衬底的对应表面。
185.实施例34：根据前述实施例中的任一项所述的光学传感器，其中，所述盖是或包括原子沉积涂层或化学气相沉积涂层。
186.实施例35：根据前述实施例中的任一项所述的光学传感器，其中，所述盖至少部分地覆盖所述电接触。
187.实施例36：根据前述实施例所述的光学传感器，其中，所述电接触是可结合的，特别地通过使用线，特别地au、al、或cu线。
188.实施例37：根据前述实施例中的任一项所述的光学传感器，所述电接触是通过所述盖可结合的。
189.实施例38：根据前述实施例中的任一项所述的光学传感器，其中，所述至少两个电接触被应用在所述光电导材料的层的不同位置处。
190.实施例39：根据前述实施例中的任一项所述的光学传感器，其中，所述电接触包括选自包括以下各项的组的至少一个电极材料：ag、pt、mo、al和石墨烯。
191.实施例40：根据前述实施例所述的光学传感器，其中，粘合层被提供在所述电接触处，其中，所述粘合层适于结合。
192.实施例41：根据前述实施例所述的光学传感器，其中，所述粘合层包括以下各项中的至少一项：ni、cr、ti或pd。
193.实施例42：根据前述实施例中的任一项所述的光学传感器，其中，所述衬底具有10μm至1000μm、优选地50μm至500μm、更优选地100μm至250μm的厚度。
194.实施例43：根据前述实施例中的任一项所述的光学传感器，其中，所述盖和所述衬底中的至少一个在波长范围内是光学透明的。
195.实施例44：根据前述实施例中的任一项所述的光学传感器，其中，所述衬底是电绝缘衬底。
196.实施例45：根据前述实施例中的任一项所述的光学传感器，其中，所述衬底包括玻璃或石英中的一个。
197.实施例46：根据前述实施例中的任一项所述的光学传感器，其中，所述衬底直接或间接地应用到电路载体装置。
198.实施例47：根据三个前述实施例中的任一项所述的光学传感器，其中，所述电路载体装置是印刷电路板。
199.实施例48：一种用于至少一个对象的光学检测的检测器，包括：
200.‑
根据前述实施例中的任一项所述的至少一个光学传感器，所述光学传感器包括至少一个传感器区域，其中，所述光学传感器被设计为以取决于由光束对所述传感器区域的照明的方式产生至少一个传感器信号；以及
201.‑
至少一个评价装置，其中，所述评价装置被设计为通过评价所述光学传感器的传感器信号产生关于由所述光束所提供的光学辐射的至少一个信息项。
202.实施例49：根据前述实施例所述的检测器，其中，所述检测器适于通过测量所述传感器区域的至少一个部分的电阻或电导率中的一个或多个产生所述传感器信号。
203.实施例50：根据前述实施例所述的检测器，其中，所述检测器适于通过执行至少一个电流
‑
电压测量和/或至少一个电压
‑
电流测量产生所述传感器信号。
204.实施例51：根据涉及检测器的前述实施例中的任一项所述的检测器，其中，所述检测器还包括至少一个传送装置，所述传送装置适于将所述光束引导到所述光学传感器上。
205.实施例52：一种用于制造光学传感器的方法，所述方法包括以下步骤：
206.a)提供衬底，至少一个光电导材料的层，其应用到所述衬底，以及至少两个单独电接触，其接触所述光电导材料的层；以及
207.b)此后，将盖沉积在所述光电导材料的层的可及表面上，由此，获得包括述衬底、所述至少一个光电导材料的层和所述盖的堆叠；以及
208.c)在准静态纳米压痕仪测量中测量所述堆叠的杨氏模量和硬度；其中，用于制造所述光学传感器的方法以以下方式执行：根据步骤c)，所述光学传感器展现出在所述堆叠的准静态纳米压痕仪测量中，所述杨氏模量
209.在100nm的穿透深度处为75gpa至107gpa，
210.在300nm的穿透深度处为47gpa至127gpa，
211.在1000nm的穿透深度处为49gpa至119gpa，以及硬度
212.在100nm的穿透深度处为1.20gpa至4.70gpa，以及
213.在300nm的穿透深度处为1.60gpa至4.60gpa，
214.在1000nm的穿透深度处为1.60gpa至8.00gpa。
215.实施例53：根据前述实施例所述的方法，其中，所述杨氏模量
216.在100nm的穿透深度处为80gpa至102gpa，
217.在300nm的穿透深度处为60gpa至114gpa，
218.在1000nm的穿透深度处为61gpa至107gpa，以及所述硬度
219.在100nm的穿透深度处为1.78gpa至4.12gpa
220.在300nm的穿透深度处为2.10gpa至4.10gpa，
221.在1000nm的穿透深度处为2.67gpa至6.93gpa。
222.实施例54：根据前述实施例所述的方法，其中，所述杨氏模量
223.在100nm的穿透深度处为86gpa至96gpa，
224.在300nm的穿透深度处为74gpa至100gpa，
225.在1000nm的穿透深度处为72gpa至96gpa，以及所述硬度
226.在100nm的穿透深度处为2.37gpa至3.53gpa，
227.在300nm的穿透深度处为2.60gpa至3.60gpa，
228.在1000nm的穿透深度处为3.73gpa至5.87gpa。
229.实施例55：根据涉及方法的前述实施例中的任一项所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：
230.d)通过在75ghz处对所述堆叠(125)应用微波反射法实验来确定所述堆叠的反射率因子s11，其中，所述反射率因子s11被确定为
‑
6.70db至
‑
1.30db。
231.实施例56：根据前述实施例所述的方法，其中，所述反射率因子s11为
‑
5.80db至
‑
2.20db。
232.实施例57：根据前述实施例所述的方法，其中，所述反射率因子s11为
‑
4.90db至
‑
3.10db。
233.实施例58：根据前述实施例所述的方法，其中，所述光电导材料选自包括以下各项的组：铅的硫属元素化合物、其固溶体和/或掺杂变体，以及其中，所述盖是非晶盖，其包括选自氧化物、氢氧化物、或其组合的含铝化合物，所述方法还包括以下步骤：
234.e)执行使用电子束微量分析器和20kv的加速电压的堆叠的波长色散x射线光谱法，
235.其中，用于制造所述光学传感器的方法以以下方式进一步执行：所述光学传感器展现出在使用所述电子束微量分析器和20kv的加速电压的堆叠的波长色散x射线光谱法中，在al k
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na与在pb m
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na的比为0.113至0.279。
236.实施例59：根据前述实施例所述的方法，其中，在所述al k
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na与在所述pb m
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na的比为0.141至0.251。
237.实施例60：根据前述实施例所述的方法，其中，在所述al k
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na与在所述pb m
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na的比为0.168至
0.224。
238.实施例61：根据三个前述实施例中的任一项所述的方法，其中，所述光电导材料选自包括以下各项的组：硫化铅(pbs)、其固溶体和/或掺杂变体，其中，用于制造所述光学传感器的方法以以下方式进一步执行：进一步根据步骤e)，所述光学传感器展现出在使用所述电子束微量分析器和20kv的加速电压的堆叠的波长色散x射线光谱法中，在所述al k
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na与在所述pb m
α1
线中和在s k
α1
线中测量的净计数/s
·
na的和的另一比为0.0841至0.1456。
239.实施例62：根据前述实施例所述的方法，其中，在所述al k
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na与在所述pb m
α1
线中和在所述s k
α1
线中测量的净计数/s
·
na的和的另一比为0.0944至0.1354。
240.实施例63：根据前述实施例所述的方法，其中，在所述al k
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na与在所述pb m
α1
线中和在所述s k
α1
线中测量的净计数/s
·
na的和的另一比为0.1046至0.1251。
241.实施例64：根据涉及方法的前述实施例中的任一项所述的方法，其中，步骤b)被重复至少一次。
242.实施例65：根据涉及方法的前述实施例中的任一项所述的方法，其中，所述盖被沉积直到其完成10nm至600nm、优选地20nm至200nm、更优选地40nm至120nm、最优选地50nm至95nm的厚度。
243.实施例66：根据涉及方法的前述实施例中的任一项所述的方法，其中，所述盖以其是关于所述光电导材料和所述衬底的相邻表面的保形盖的方式被沉积在所述光电导材料的层的顶部和侧面和优选地至少所述衬底的侧面上。
244.实施例67：根据前述实施例所述的方法，其中，所述保形盖的厚度在所述盖的表面的至少90％、优选地至少95％、最优选地至少99％上的
±
50nm、优选地
±
20nm、最优选地
±
10nm的偏差内遵循所述涂层的对应表面。
245.实施例68：根据涉及方法的前述实施例中的任一项所述的方法，其中，至少一个沉积方法被用于沉积所述含金属化合物，其中，所述至少一个沉积方法优选地选自原子层沉积工艺、化学气相沉积工艺、溅射工艺、或其组合，优选地所述原子层沉积工艺和所述原子层沉积工艺和所述溅射工艺的组合。
246.实施例69：根据涉及方法的前述实施例中的任一项所述的方法，其中，步骤b)在真空室中执行。
247.实施例70：根据前述实施例所述的方法，其中，所述电接触在步骤b)之前被提供，其中，所述盖还部分地被沉积在所述电接触上。
248.实施例71：根据前述实施例所述的方法，其中，所述电接触通过使用优选地以接线的形式的导电引线结合到至少一个外部连接，特别地au、al、或cu接线。
249.实施例72：根据前述实施例所述的方法，其中，所述导电引线通过所述盖结合到所述电接触。
250.实施例73：根据涉及检测器的前述实施例中的任一项所述的检测器的用途，出于使用的目的，选自包括以下各项的组：气体感测、火灾探测、火焰探测、感温探测、烟雾探测、燃烧监测、光谱学、温度感测、运动感测、工业监测、化学感测、尾气监测、安全应用。
附图说明
251.本发明的进一步的可选细节和特征从以下结合从属权利要求的优选示例性实施例的描述是明显的。在该上下文中，特定特征可以单独或者组合特征实现。本发明不限于示例性实施例。在附图中示意性地示出了示例性实施例。各个附图中的相同附图标记指代相同元件或具有相同功能的元件、或关于其功能对应于彼此的元件。
252.特别地，在附图中：
253.图1a和1b示出了根据本发明的光学传感器的优选的示例性实施例；
254.图2示出了根据本发明的光学检测器的优选的示例性实施例；以及
255.图3a至图3f示出了根据本发明的用于制造光学传感器的方法的示例性实施例。
具体实施方式
256.图1a和图2b各自以高度示意性方式在侧视图中示出了根据本发明的光学传感器110的示例性实施例。因此，光学传感器110包括至少一个光电导材料114的层112。特别地，光电导材料114的层112可以展现出10nm至100μm、优选地100nm至10μm、更优选地300nm至5μm的厚度。在优选实施例中，光电导材料114的层112可包括基本上平坦表面，其中，然而，可以展现出层112的表面的变化的其他实施例，诸如梯度或者台阶(step)，也可以是可行的。在本文中，光电导材料114的层112可以优选地如下文关于图3所描述地制造。然而，其他制造方法也可以是可行的。
257.在图1的示例性实施例中，光电导材料114可以是或包括至少一种硫属元素化合物，该硫属元素化合物可以优选地选自包括以下各项的组：硫化物硫属元素化合物、硒化物硫属元素化合物、碲化物硫属元素化合物、和三元硫属元素化合物。在如本文所描述的特别优选的实施例中，光电导材料114是或包括硫化物，优选地硫化铅(pbs)、其固溶体和/或掺杂变体。由于优选的光电导材料114通常已知以展现出红外光谱范围内的不同吸收特性，因此光学传感器110可以优选地被用作红外传感器。然而，其他实施例和/或其他光电导材料，特别地，如出于本目的在本文档中其他地方所描述的光电导材料，也可以是可行的。
258.进一步地，根据本发明的光学传感器110包括盖116，其中，盖116优选地完全地覆盖光电导材料114的可及表面118。如上文已经描述的，因此，盖116可以适于为光电导材料114提供封装，特别地，作为气密包封，以便避免通过外部影响(诸如湿度和/或氧气)对光学传感器110或其分区(特别地光电导材料114)的退化。如上文所提到的，盖116是非晶盖，其包括至少一种含金属化合物120。在如本文所描述的特别优选的实施例中，含金属化合物120可包括al的至少一种氧化物al或至少一种氢氧化物，其也可以由公式alo
x
(oh)
y
表达，其中，0≤x≤1.5并且0≤y≤1.5，其中，x y＝1.5。在该特定实施例中，盖116可以展现出10nm至600nm、优选地20nm至200nm、更优选地40nm至120nm、最优选地50nm至95nm的厚度。该厚度范围可以特别地反映盖116内的含金属化合物120的量，其可以对于实现为光电导材料114提供封装的上文所提到的功能是有利的。
259.进一步地，在该特定实施例中，盖116可以是关于光电导材料114的相邻表面118的保形盖。如上文所定义的，因此，保形盖的厚度可以在
±
50nm、优选地
±
20nm、最优选地
±
10nm偏差内遵循光电导材料114的对应表面118，其中，偏差可以至少针对盖116的表面122的至少90％、优选地针对至少95％、最优选地针对至少99％上发生，由此不考虑可以存在于
盖116的表面122上的任何污染或不完美。
260.如图1a和图1b中的每一个进一步所示，光电导材料114中的至少一个层优选地直接地应用到至少一个衬底124，其中，衬底124可以优选地是或包括绝缘衬底。在本文中，衬底124的厚度可以具有10μm至2000μm、优选地50μm至1000μm、更优选地100μm至500μm。如下文更详细地描述的，衬底124可以优选地包括光学透明材料132，特别地玻璃或石英。然而，可以在红外光谱范围内部分或全部光学透明的其他衬底材料也可以是可行的。
261.根据本发明，衬底124、如沉积在衬底124上的光电导材料114的层112和至少涂敷光电导材料114的层112的盖116形成堆叠125。如图1a和图1b示意性地所示，垂直于衬底124的表面的延伸的法向量126可以用作堆叠125可以根据其而布置的特定方向。因此，衬底124可以被认为是基层，光电导材料114的层112可以位于其顶部，因此盖116可以进一步位于堆叠125内的光电导材料114的层112的顶部。
262.为了允许入射光束127到达光电导材料114以便光学修改光电导材料114的层112内的导电性，盖116和衬底124中的至少一个可以特别地在期望波长范围内是光学透明的，诸如在红外光谱范围或其分区内。如图1a示意性描绘的，入射光束127的束路径128可以被配置为穿过盖116以便在光电导材料114的层112内产生具有直径130的光斑。因此，将用于盖116的含金属化合物120选择为优选地在期望波长范围内光学透明可以特别地是有利的，特别地，通过展现出适合的吸收特性。另外，可以优选的是，用于盖116的含金属化合物120和用于衬底124的材料中的一者或两者可以展现出期望波长范围内的光学透明特性，诸如用于允许来自光学传感器110的两个方向的光束127的感测。
263.盖116可以根据wo 2018/019921 a1覆盖光电导材料114的可及表面118，但是根据于2019年1月18日提交的欧洲专利申请19 152 511.2，附加地覆盖衬底124的可及表面134。优选地，盖116可以以以下方式应用：其可以分别地完全接触光电导材料114和衬底124的所有可及表面118、134，以便显著地改进光学传感器110的长期稳定性。特别地，盖116可以以以下方式应用：其可以直接地接触光电导材料114的层112的顶部和侧面和至少衬底124的侧面。然而，用于为光电导材料114提供封装(特别地作为气密包封)的其他种类也可以是可行的。因此，盖116可以因此防止光电导材料114的层112或者具有周围大气的衬底124之间的直接接触，从而避免由外部影响(诸如湿度和/或氧气)对光电导材料114的退化。
264.如图1a和图1b进一步所示，根据本发明的光学传感器110包括至少两个单独电接触136、136'，即，至少一个第一电接触136和至少一个第二电接触136'，其中，电接触136、136'适于接触光电导材料114的层112，然而，在从堆叠125外部的分离位置中。出于该目的，电接触136、136'可以以某种方式配置和布置，以便能够经由第一电接触136通过光电导材料114的层112将电流引导到第二电接触136'，或反之亦然，或者通过使用第一电接触136和第二电接触136'跨光电导材料114的层112而施加电压。出于这两个目的，第一电接触136可以与第二电接触136'电隔离，而第一电接触136和第二电接触136'与光电导材料114的层112直接连接。如本文进一步所示，盖116可以至少部分地涂敷电接触136、136'，该电接触136、136'可以特别地被配置为可结合的，诸如到可能通向如图1b描绘的外部电路的一个或多个引线138、138'。
265.电接触136、136'中的任一个与光电导材料114的层112之间的直接连接可以通过能够提供电接触的任何已知工艺提供，诸如电镀、焊接、焊合、线结合、热超音波结合、针脚
式结合、球结合、楔形结合、相容结合、热压结合、阳极结合、直接结合、等离子激活结合、共晶结合(eutectic bonding)、玻璃浆料结合、粘合剂结合、瞬间液相扩散结合、表面激活结合、带式自动结合、或将高导电物质沉积在接触带处。为了允许通过电接触136、136'足够的导电性，而同时提供电接触136、136'的足够的机械稳定性，电接触136、136'可以优选地包括选自包括以下各项的组的至少一种电极材料：金属ag、cu、pt、al、mo或au、包括所提到的金属中的至少一种的合金、以及石墨烯。然而，其他种类的电极材料也可以是可行的。
266.如图1b示意性描绘的，衬底124可以优选地经由胶水的薄膜140附接到电路载体装置142，特别地到印刷电路板(pcb)144。出于该目的，线，诸如金线、铍掺杂金线、铝线、铂线、钯线、银线、或铜线，可以被用作用于结合电接触136、136'的引线138、138'，诸如电路载体装置142上的接触垫(此处未描绘)。在如图1b所示的特别优选的实施例中，电接触136、136'可以是通过盖116可结合的。该特征可以特别地允许改进盖116的封装功能，并且因此，向电接触136、136'提供稳定性。
267.进一步地根据本发明，如由光学传感器110包括的堆叠125展现出特别选择的静态机械特性145。在本文中，指代堆叠125关于施加到堆叠125的入射静力的响应的静态机械特性145可通过将准静态纳米压痕仪测量执行到主体上达到，如下文关于图3c更详细地描述的。如那里所指示的，特别地100nm、300nm和1000nm的特别选择的穿透深度处的堆叠125的杨氏模量和硬度可以被认为是用于确定由光学传感器110包括的堆叠125的静态机械特性145的可靠度量。如上文已经指示的，出人意料地，已经发现在堆叠125包括以下特性的情况下光学传感器110展现出优选的静态机械特性145：在堆叠125的准静态纳米压痕仪测量中，杨氏模量
268.‑
在100nm的穿透深度处为75gpa至107gpa，优选地为80gpa至102gpa，更优选地为86gpa至96gpa；
269.‑
在300nm的穿透深度处为47至127gpa，优选地为60gpa至114gpa，更优选地为74gpa至100gpa；以及
270.‑
在1000nm的穿透深度处为49至119gpa，优选地为61gpa至107gpa，更优选地为72gpa至96gpa；
271.而硬度
272.‑
在100nm的穿透深度处为1.20gpa至4.70gpa，优选地为1.78gpa至4.12gpa，更优选地为2.37至3.53gpa；
273.‑
在300nm的穿透深度处为1.60gpa至4.60gpa，优选地为2.10gpa至4.10gpa，更优选地为2.60gpa至3.60gpa；以及
274.在1000nm的穿透深度处为1.60gpa至8.00gpa，优选地为2.67gpa至6.93gpa，更优选地为3.73gpa至5.87gpa。
275.进一步地，如由光学传感器110包括的堆叠125可以优选地展现出特别选择的介电特性146。在本文中，指代堆叠125关于施加到堆叠125的入射电磁波的响应的介电特性146可通过下文也关于图3d更详细地描述的微波反射法实验达到。因此，s11反射率因子可以被认为是用于确定如由光学传感器110包括的堆叠125的介电特性146的可靠度量。如上文已经指示的，出人意料地，已经发现在堆叠125包括以下特性的情况下，光学传感器110展现出优选的介电特性146：在施加到堆叠125的75ghz处的微波反射法实验中，反射率因子s11可
以具有
‑
6.70db至
‑
1.30db，优选地具有
‑
5.80db至
‑
2.20db，更优选地
‑
4.90db至
‑
3.10db。
276.进一步地，如由光学传感器110包括的堆叠可以优选地展现出特别选择的组成148。如下文关于图3更详细地进一步描述的，堆叠125的波长色散x射线光谱法(wdxs)可以优选地被用于确定堆叠125的组成148的特征。在本文中，在所述光学传感器110中使用的光电导材料114可以优选地是铅的硫属元素化合物、其固溶体和/或掺杂变体，其中，所述铅的硫属元素化合物可以特别地是硫化铅(pbs)，其中，同时，盖116可以是非晶盖，其包括选自氧化物、氢氧化物、或其组合的含铝化合物，也表示为“al2o
3”。在此，可以分别在al k
α1
线、pb m
α1
线和s k
α1
线的峰最大值中确定堆叠125的wdxs测量的净计数，如下文关于图3e更详细地描述的。如上文已经指示的，出人意料地，已经发现光学传感器110在以下情况中展现出优选特性：其中，堆叠包括由使用电子束微量分析器和20kv的加速电压的堆叠125的wdxs测量确认的组成148，在al k
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na与在pb m
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na的比可以为0.113至0.279，优选地为0.141至0.251，更优选地为0.168至0.224，同时，在用作特定的铅的硫属元素化合物的pbs的特定情况下，在al k
α1
线的峰最大值处测量的净计数/s
·
na与在pb m
α1
线中和在s k
α1
线中测量的净计数/s
·
na的和的另一比可以为0.0841至0.1456，优选地为0.0944至0.1354，更优选地为0.1046至0.1251。
277.图2以高度示意性方式示出了根据本发明的光学检测器150的示例性实施例，其可以优选地适于用作红外检测器。然而，其他实施例是可行的。光学检测器150包括如上文更详细地描述的光学传感器100中的至少一个，该光学传感器100可以沿着检测器150的光轴布置。特别地，光轴可以是光学传感器100的设置的对称和/或旋转轴。光学传感器100可以位于检测器150的壳体内。进一步地，至少一个传送装置可以包括优选地折射透镜。可特别地关于光轴同心定位的壳体中的开口可以优选地定义检测器150的观看方向。
278.进一步地，光学传感器100被设计为以取决于由光束127对传感器区域152的照明的方式产生至少一个传感器信号。在本文中，检测器150可以具有直线束路径或者倾斜束路径、有角束路径、分支束路径、偏转或分离束路径或其他类型的束路径。进一步地，光束127可以沿着每个束路径或者部分束路径传播一次或者重复地、单向地或双向地传播。
279.根据fip效应，光学传感器100可以提供传感器信号，该传感器信号给定照明的相同总功率，取决于传感器区域内的光束127的束剖面130。然而，其他种类的信号也可以是可行的。如上文所指示的，传感器区域152包括光电导材料114的层112中的至少一个，优选地铅的硫属元素化合物、其固溶体、和/或掺杂变体，其中，铅的硫属元素化合物可以特别地是硫化铅(pbs)。然而，可以使用其他光电导材料114，特别地其他硫属元素化合物。作为传感器区域152中的光电导材料114的使用的结果，给定照明的总功率，传感器区域152的导电性取决于传感器区域152中的光束127的束剖面。因此，在由光束127入射时如由光学传感器110所提供的产生的传感器信号可以取决于传感器区域152中的光电导材料114的导电性，并且，因此，允许确定传感器区域152中的光束127的束剖面130。
280.经由进一步的电引线154、154'(引线138、138'结合到电引线154、154')，传感线信号可以发送到评价装置156，该评价装置156通常被设计为通过评价光学传感器110的传感器信号来产生至少一个信息项。出于该目的，评价装置156可包括一个或多个电子装置和/或一个或多个软件组件，以便评价传感器信号。通常，评价装置156可以是数据处理装置158的一部分和/或可包括一个或多个数据处理装置158。评价装置156可以完全或部分地被集
成到壳体中和/或可以完全或部分地被实现为分离的装置，该装置以无线或线装方式电连接到光学传感器100。评价装置156还可包括一个或多个附加组件，诸如一个或多个电子硬件组件和/或一个或多个软件组件，诸如一个或多个测量单元和/或一个或多个评价单元和/或一个或多个控制单元(此处未描绘)。
281.图3a至图3f以高度示意性方式示出了根据本发明的用于制造光学传感器110的方法的示例性实施例。
282.如图3a所示，衬底124被提供为在其上连续沉积进一步的层的基层。在本文中，垂直于衬底124的表面的延伸的法向量126可以用作堆叠125可以根据其而布置的特定方向。优选地，在提供光电导材料114的层112之前，可以产生电接触136、136'，诸如以可以在衬底124上由已知蒸发技术提供的蒸发金属层的形式，优选地包括玻璃作为光学透明材料132。特别地，蒸发金属层可包括以下各项中的一项或多项：ag、al、pt、mg、cr、ti、或au。可替代地，电接触136、136'可包括石墨烯层。然而，如上文更详细地提到的，产生电接触136、136'的其他方法也可以是可行的。
283.如图3a进一步所示，随后地，提供了光电导材料114的层112。出于该目的，光电导材料114可以根据以下过程合成。因此，0.015mol/l硫脲或其替代品、0.015mol/l醋酸铅、硝酸铅、或其替代品、和0.15mol/l氢氧化钠或其替代品溶解在反应体积中，其中，在室温处获得透明溶液。如现有技术已知的，当上文所提到的溶液以任何顺序混合时，硫化铅(pbs)在高于30℃的温度处从溶液中沉淀，通常，以这样的方式：均匀并且相对平滑层可以形成在含液体的反应器的侧壁和底部处或者位于其中的任何对象的壁上。
284.然而，当紧接地在来自混合沉淀溶液的pbs的实际沉淀之前，优选地过硫酸钾、过氧化氢、或过硼酸钠的能够释放出相对大量的初生氧的试剂的溶液被添加到其，pbs以常见方式但是以能够在细胞内直接使用或者由老化或低温烘干的附加敏化作用的激活形式从其沉淀。沉淀溶液和激活剂优选地在高于35℃的温度处混合并且搅拌一至三个小时，在该时间期间沉积发生。在本文中，添加到用于沉淀pbs的液体溶液的以摩尔为单位表达的过硫酸盐离子、过硼酸盐离子、或来自过氧化氢的初生(nascent)氧的量可以优选地是以摩尔为单位表达的镀液(bath)中的pbs的理论量的0.01至0.5，其中，pbs的理论量在于，如果存在铅和硫沉淀化合物到硫化铅的总转换则将形成的量。
285.在pbs层的形成之后，优选地在约50℃的温度和高于70％的湿度处的气候室中的老化步骤可以可选地执行，其看起来对于光电导性能是有益的。改进的光电导性可以当沉积和老化膜通过退火进一步处理时获得，即，通过在约100℃至150℃的温度处在真空或空气中加热1至100小时。
286.然而，提供光电导材料114的层112的其他种类也可以是可行的。
287.图3b示意性地示出了将含金属化合物120作为非晶盖116沉积在光电导材料pbs 114的层112和衬底124的可及表面118、134上以便特别地用作封装层。出于该目的，可以应用适于对含金属化合物120起反应的至少一个前体。在该优选实施例中，原子层沉积(ald)工艺或ald和溅射的组合已经被用作沉积方法。可替代地，然而，也可以应用其他沉积过工艺，诸如化学气相沉积(cvd)工艺。
288.在本发明的优选实施例中，盖116包括已经经由ald工艺或ald工艺和溅射工艺的组合产生的al2o3。可替代地，还可以产生类似al2o3/tio2/al2o3/
…
或al2o3/zro2/al2o3/
…
的
层压板。在该特定实施例中，ald工艺已经执行应用以下过程参数：
289.‑
第一前体：h20；
290.‑
第二前体：al(ch3)3(三甲基铝，tma)；
291.‑
温度约60℃；
292.‑
约700个周期。
293.如图3b进一步描绘的，包括al2o3的盖116可以以以下方式根据本发明来应用：其可以同时涂敷光电导pbs层112的可及表面118、可接触光电导pbs层112的电接触136、136'、和衬底124的可及表面134。
294.如图3b进一步所示，堆叠125现在通过提供衬底124、将光电导材料114的层112沉积到衬底124上并且随后将盖116沉积到光电导材料114的层112上获得。如图3b示意性地所示，垂直于衬底124的表面的延伸的法向量126在本文中用作堆叠125的布置的特定方向。
295.根据本发明，堆叠125展现出与堆叠125关于施加到堆叠125的入射静力的响应有关的特别选择的静态机械特性145。在本文中，通过在准静态纳米压痕仪测量中测量堆叠125的杨氏模量和硬度来确定堆叠125的特别选择的静态机械特性145。如图3c示意性地描绘的，准静态纳米压痕仪测量包括优选地根据标准en iso 14577
‑
1:2015和en iso 14577
‑
4:2016执行的主体的杨氏模量和硬度的测量。出于该目的，使用纳米压痕仪160，其中，纳米压痕仪包括具有尖端164的探头162，该尖端164被设计用于侵入堆叠125的非常小的体积166中以便执行准静态纳米压痕仪测量。出于该目的，纳米压痕仪160的尖端164可以优选地包括椎体几何形状，其中，根据标准en iso 14577
‑
2:2015的玻氏(berkovich)尖端168可以是特别优选的。因此，堆叠125的杨氏模量和硬度通过使用纳米压痕仪160测量，由此，测量如上文更详细地呈现的堆叠125的优选的静态和动态机械特性145、146。然而，在其中由纳米压痕仪160测量的堆叠125的杨氏模量和硬度可以偏离如上文所指示的优选的静态机械特性145的情况下，光学传感器110的特定样本可以被拒绝在光学检测器150中进一步使用。
296.使用已经根据如上文更详细地指示的选择标准选择的30个单独光学传感器上的玻氏尖端执行分别各自在100nm、300nm和1000nm的穿透深度处的杨氏模量和硬度的准静态纳米压痕仪测量。因此，选择标准被定义为具有小于0.1％的相对暗电阻变化和小于0.1％的相对检测率变化并且展现出与暗电阻的小于0.1％的
‑
10v和 10v之间的线性电阻率的绝对最大偏差的光学传感器110。如从这些准静态纳米压痕仪测量结果中获得如表1中呈现的由尺寸分类的以下值：
[0297][0298][0299]
基于这些结果，可以确定如呈现在表2中的以下参数，其中，在符号
“±”
之后的相应值指示
±
1.5σ，其中，σ指代对应的标准偏差：
[0300][0301]
进一步地根据本发明，堆叠125可以展现出与堆叠125关于施加到堆叠125的入射电磁波的响应有关的特别选择的介电特性146。在本文中，可以在微波反射法实验中确定堆叠125的特别选择的介电特性146。如图3d示意性地描绘的，堆叠125的介电特性146通过在
微波反射法实验中，使用微波装置170测量s11反射率因子来确定。在本文中，微波装置170可包括微波发射器172，其可以以75ghz的频率产生和发射入射微波174。入射微波174可以入射在堆叠125上，其中，堆叠125可以随后将入射微波174的一部分反射为可以由微波接收机178检测的反射微波176。微波评价单元180可以用于确定以db为单位定义为
10
log(p
refl
/p
in
)的s11反射率因子，其中，p
in
是如由微波发射器172所提供的入射在堆叠125上的入射微波174的功率，并且其中，p
refl
是如由微波接收机178测量的堆叠125反射的反射微波176。因此，通过测量s11反射率因子，可以可靠地确定堆叠125的介电特性146。然而，在其中由微波装置170测量的堆叠125的s11反射率因子可以偏离如上文所指示的堆叠125的优选介电特性146的情况下，光学传感器110的特定样本可以被拒绝在光学检测器150中进一步使用。如表3中呈现的以大小排序的以下值从已经根据如上文所指示的选择标准选择的30个单独光学传感器上的微波反射法实验来获得：
[0302][0303]
基于这些结果，s11反射率因子的测量值可以被确定为
‑
4.00db
±
2.70db，其中，在符号
“±”
之后的相应值指示1.5σ，其中，σ指代对应的标准偏差。
[0304]
在特别优选的实施例中，光电导材料114可以特别地是铅的硫属元素化合物，特别地pbs、其固溶体和/或掺杂变体，其中，同时，盖116可以是包括al2o3的非晶盖。在本文中，波长色散x射线光谱法(wdxs)可以允许确定包括al2o3的盖116的堆叠125的组成148，该盖116涂敷沉积在玻璃衬底124上的pbs层112上。如图3e所示，wdxs测量可以优选地通过使用电子束微量分析器182来执行。电子束微量分析器182可包括用于产生入射电子束186的电子源184，其中，入射电子束186入射在堆叠125上。作为其结果，堆叠125发射x射线束188，其随后可以在准直器190中进行准直，以便此后以精确角度辐射已知的单晶体192，其中，单晶体192将x射线束188衍射到衍射x射线束194中以由检测器196收集。
[0305]
在本文中，单晶体192、堆叠125和检测器196可以精确安装在角度计(此处未描绘)上，其中，堆叠125与单晶体192之间的距离可以等于单晶体192与检测器196之间的距离。优选地，20kv的加速电压可以用于入射电子束186。进一步地，可以使用用于特别地取决于入射电子束186的能量而改变单晶体192的自动改变单元(此处未描绘)，从而允许堆叠125的组成148内的不同构成的分析。
[0306]
通过使用wdxs评价单元200，可以分别在al k
α1
线、pb m
α1
线和s k
α1
线的峰最大值中确定wdxs测量的净计数，从而确认堆叠125的组成148。然而，在其中由电子束微量分析器测量的指示线的峰最大值偏离如上文所指示的优选值的情况下，光学传感器110的特定样本可以被拒绝在光学检测器150中进一步使用。
[0307]
为了表征al2o3/pbs层的组成148，使用商业电子束微量分析器执行wdxs测量，其中，用于单晶体192的材料选自用于测量al k
α1
线的邻苯二甲酸氢铊(tap)和用于分别测量pb m
α1
线和s k
α1
线的h型季戊四醇(pet h)。对于wdxs测量，使用20kv的加速电压、150na的束电流、峰最大值处的100s的测量时间、峰的每侧的背景中的20s的测量时间、和300μm的测
量光斑直径。分别在al k
α1
线、pb m
α1
线和s k
α1
线的峰最大值中确定wdxs测量的所有净计数。在用于wdxs测量的特定电子束微量分析器182中，对于al测量，al k
α1
线的净计数在90.918mm处测量，对于pb测量，pb m
α1
线的净计数在169.291mm处测量，对于s测量，s k
α1
的净计数在172.124mm处测量。如表4中呈现的以大小排序的以下值从已经根据如上文所指示的选择标准选择的30个单独光学传感器上的wdxs实验来获得：
[0308][0309][0310]
al/pb的总计数比被确定为0.196
±
0.83，而al/(pb s)的净计数比被确定为0.1142
±
0.3075，其中，在这两种情况下，在符号
“±”
之后的相应值指示1.5σ，其中，σ指代对应的标准偏差。
[0311]
如图3f所示，电接触光电导材料114的层112的两个电接触136、136'可以优选地最终通过导电引线138、138’(诸如金线)结合到外部连接，该导电引线138、138'此处通过盖
116提供。然而，如上文所提到的，用于向光电导pbs层112提供电接触136、136'的其他方式也可以是可行的，诸如通过在沉积非晶盖116之前已经提供引线138、138'，即，在如图3a和图3b所示的过程步骤的中间过程步骤中。在制造之后，堆叠125整体上可以在任意方向上转动，然而这可能对堆叠125的布置和组成148没有影响。
[0312]
附图标记列表
[0313]
110 传感器
[0314]
112 光电导材料的层
[0315]
114 光电导材料
[0316]
116 盖
[0317]
118 光电导材料的层的可及表面
[0318]
120 含金属化合物
[0319]
122 盖的表面
[0320]
124 衬底
[0321]
125 堆叠
[0322]
126 法向量
[0323]
127 光束
[0324]
128 束路径
[0325]
130 光束的直径；束剖面
[0326]
132 光学透明材料
[0327]
134 衬底的可及表面
[0328]
136、136' 电接触
[0329]
138、138' 电连接引线
[0330]
140 胶水薄膜
[0331]
142 电路载体装置
[0332]
144 印刷电路板
[0333]
145 静态机械特性
[0334]
146 动态机械特性
[0335]
148 组成
[0336]
150 光学检测器
[0337]
152 传感器区域
[0338]
154、154' 进一步的电引线
[0339]
156 评价装置
[0340]
158 处理装置
[0341]
160 纳米压痕仪
[0342]
162 探头
[0343]
164 尖端
[0344]
166 体积
[0345]
168 玻氏尖端
[0346]
170 微波装置
[0347]
172 微波发射器
[0348]
174 入射微波
[0349]
176 反射微波
[0350]
178 微波接收机
[0351]
180 微波评价单元
[0352]
182 电子束微分析器
[0353]
184 电子源
[0354]
186 入射电子束
[0355]
188 发射x射线束
[0356]
190 准直器
[0357]
192 单晶体
[0358]
194 衍射x射线束
[0359]
196 x射线探测器
[0360]
198 光斑直径
[0361]
200 wdxs评价单元