Para resolver el problema de la baja eficiencia energética de los chips de silicio con tamaño de píxel pequeño y la insuficiente precisión en los cálculos de la teoría de difracción escalar, este artículo se centra en el cálculo preciso y la optimización de la eficiencia energética de los chips de silicio. Se utilizaron la teoría de difracción escalar y el método de diferencias finitas en el dominio del tiempo (FDTD) para calcular la eficiencia energética de los chips de silicio, y se construyó un sistema de prueba láser de 532 nm para la verificación experimental. Se seleccionaron materiales TiO₂/SiO₂ para diseñar películas antirreflectantes de múltiples capas tipo λ/4, y mediante simulación FDTD se analizó el efecto del número de períodos de la película y la longitud de onda de trabajo en la optimización de la eficiencia energética. Los resultados muestran que, para los tamaños de píxel comúnmente utilizados (período de píxel de 2 a 8 μm) en los chips de silicio, el error absoluto entre la eficiencia energética calculada mediante el método FDTD y los resultados experimentales es inferior al 1 %; las películas multilayer pueden mejorar eficazmente la eficiencia energética del chip, y cuando el número de unidades periódicas de la película reflectante alcanza 5, la eficiencia energética de los chips con diferentes tamaños de píxel supera el 95 % en el rango de longitud de onda de 450 a 625 nm.

chip de silicio;eficiencia de difracción;eficiencia energética;método de diferencias finitas en el dominio del tiempo;película antirreflectante multicapa