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公开(公告)号：CN109449237A
公开(公告)日：2019-03-08
申请号：CN201811207442.8
申请日：2018-10-17
Applicant: 东南大学
IPC: H01L31/07 , H01L31/0445 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开了一种基于等离激元热电子的多层图案化光电转换器件及其制备方法，光电转换器件，包括绝缘衬底、金属-半导体多层图案化周期性结构和两端引出的金属电极，其中，半导体层材料的禁带宽度大于入射光的光子能量，多层图案化周期性结构，能够高效地吸收光，将入射光局域在金属-半导体界面，降低热电子的输运损耗，且每层金属层两侧均存在肖特基界面，可从两个方向迅速收集热电子，因而可以提高热电子的收集效率，实现高效的光电转换。本发明所述图案化制备方法简单，制备工艺成熟，易于操控图案形状，实现对响应波段的调控，此种光电转换器件在硅基近红外的光电探测以及宽禁带半导体在可见光波段的光催化领域有很好的应用前景。
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公开(公告)号：CN109449237B
公开(公告)日：2020-11-27
申请号：CN201811207442.8
申请日：2018-10-17
Applicant: 东南大学
IPC: H01L31/07 , H01L31/0445 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开了一种基于等离激元热电子的多层图案化光电转换器件及其制备方法，光电转换器件，包括绝缘衬底、金属‑半导体多层图案化周期性结构和两端引出的金属电极，其中，半导体层材料的禁带宽度大于入射光的光子能量，多层图案化周期性结构，能够高效地吸收光，将入射光局域在金属‑半导体界面，降低热电子的输运损耗，且每层金属层两侧均存在肖特基界面，可从两个方向迅速收集热电子，因而可以提高热电子的收集效率，实现高效的光电转换。本发明所述图案化制备方法简单，制备工艺成熟，易于操控图案形状，实现对响应波段的调控，此种光电转换器件在硅基近红外的光电探测以及宽禁带半导体在可见光波段的光催化领域有很好的应用前景。
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公开(公告)号：CN111290078A
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN202010115063.7
申请日：2020-02-25
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种表面等离激元波长、偏振解复用器件，包括表面等离激元耦合器、表面等离激元波导、表面等离激元探测器以及半导体衬底，其中表面等离激元耦合器由四个具有不同结构参数、排布方向的周期性光栅组成。器件利用表面等离激元耦合器对入射光波长、偏振态信息的识别能力，能够将入射光按照波长、偏振态信息耦合成表面等离激元信号，并使其进入表面等离激元波导进行传输，最终由表面等离激元探测器完成表面等离激元信号到电信号的转换，在微纳结构尺寸上实现光电解复用功能。本发明能够同时对波长和偏振态信息进行分辨，大幅提高了信息的传输带宽，在未来高速、高带宽的光电集成电路中具有很好的应用前景。
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公开(公告)号：CN111290078B
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202010115063.7
申请日：2020-02-25
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种表面等离激元波长、偏振解复用器件，包括表面等离激元耦合器、表面等离激元波导、表面等离激元探测器以及半导体衬底，其中表面等离激元耦合器由四个具有不同结构参数、排布方向的周期性光栅组成。器件利用表面等离激元耦合器对入射光波长、偏振态信息的识别能力，能够将入射光按照波长、偏振态信息耦合成表面等离激元信号，并使其进入表面等离激元波导进行传输，最终由表面等离激元探测器完成表面等离激元信号到电信号的转换，在微纳结构尺寸上实现光电解复用功能。本发明能够同时对波长和偏振态信息进行分辨，大幅提高了信息的传输带宽，在未来高速、高带宽的光电集成电路中具有很好的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110673241A
公开(公告)日：2020-01-10
申请号：CN201910868613.X
申请日：2019-09-16
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明提供了一种基于表面等离激元与腔体共振模式耦合的滤色片结构，包括半导体衬底、多层介质薄膜以及顶层的金属光栅结构；多层介质薄膜中上三层支持的腔体共振模式与金属光栅支持的表面等离激元传输模式之间发生耦合，在将光能量局域在金属/介质界面的同时，通过模式耦合将光能量传导进腔体中，并由腔体共振模式实现特定频率下的光透射增强以及透射光谱半高峰宽的减小；底层介质薄膜选用高折射率材料，起到减反以及保护半导体衬底的作用。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明滤色片制备方法简单，制备工艺成熟，并且可以通过固定金属光栅狭缝宽度以及其它结构参数，改变光栅周期实现透射光谱的连续调节。
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公开(公告)号：CN109755331A
公开(公告)日：2019-05-14
申请号：CN201811473227.2
申请日：2018-12-04
Applicant: 东南大学
IPC: H01L31/0232 , H01L31/0236 , H01L31/105 , B82Y20/00
Abstract: 本专利公开了一种基于等离激元-光子模式耦合的窄带光电探测器，该探测器的结构自下而上依次为是底部电极1、半导体层2和绝缘介质层3，在绝缘介质层3的上表面修饰有等离激元金属纳米结构4，在绝缘介质层3的外围设置有顶部电极5，且顶部电极5与半导体层2直接接触。其中等离激元金属纳米结构4支持的等离激元共振模式与绝缘介质层3-半导体层2支持的光学波导模式之间发生耦合共振，并形成窄带完美超吸收，实现窄带光电探测。该光电探测器可以调控窄带响应波段，将不同工作波段的探测器单元集成，构成宽波段工作的超光谱成像仪或者图像传感器；该光电探测器具有微型化和集成化的特性，在光电子器件和光通讯领域有很好的应用前景。
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公开(公告)号：CN110673241B
公开(公告)日：2021-07-20
申请号：CN201910868613.X
申请日：2019-09-16
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明提供了一种基于表面等离激元与腔体共振模式耦合的滤色片结构，包括半导体衬底、多层介质薄膜以及顶层的金属光栅结构；多层介质薄膜中上三层支持的腔体共振模式与金属光栅支持的表面等离激元传输模式之间发生耦合，在将光能量局域在金属/介质界面的同时，通过模式耦合将光能量传导进腔体中，并由腔体共振模式实现特定频率下的光透射增强以及透射光谱半高峰宽的减小；底层介质薄膜选用高折射率材料，起到减反以及保护半导体衬底的作用。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明滤色片制备方法简单，制备工艺成熟，并且可以通过固定金属光栅狭缝宽度以及其它结构参数，改变光栅周期实现透射光谱的连续调节。
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公开(公告)号：CN109755331B
公开(公告)日：2021-04-27
申请号：CN201811473227.2
申请日：2018-12-04
Applicant: 东南大学
IPC: H01L31/0232 , H01L31/0236 , H01L31/105 , B82Y20/00
Abstract: 本专利公开了一种基于等离激元‑光子模式耦合的窄带光电探测器，该探测器的结构自下而上依次为是底部电极1、半导体层2和绝缘介质层3，在绝缘介质层3的上表面修饰有等离激元金属纳米结构4，在绝缘介质层3的外围设置有顶部电极5，且顶部电极5与半导体层2直接接触。其中等离激元金属纳米结构4支持的等离激元共振模式与绝缘介质层3‑半导体层2支持的光学波导模式之间发生耦合共振，并形成窄带完美超吸收，实现窄带光电探测。该光电探测器可以调控窄带响应波段，将不同工作波段的探测器单元集成，构成宽波段工作的超光谱成像仪或者图像传感器；该光电探测器具有微型化和集成化的特性，在光电子器件和光通讯领域有很好的应用前景。
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公开(公告)号：CN109768114A
公开(公告)日：2019-05-17
申请号：CN201811473208.X
申请日：2018-12-04
Applicant: 东南大学
IPC: H01L31/109 , H01L31/0352
Abstract: 本发明公开了一种基于石墨烯-半导体异质结的位敏感光电探测器，该探测器结构自下而上依次为金属背电极1、半导体层2和开孔绝缘层3，其中开孔绝缘层3的开孔处覆盖有石墨烯层4，且石墨烯层4的边缘伸出开孔绝缘层3的开孔，平铺于开孔绝缘层3的上表面；在平铺于开孔绝缘层3上表面的石墨烯层4上表面设置有水平X轴方向的金属对电极和垂直Y轴方向的金属对电极；覆盖在开孔绝缘层3开孔处的石墨烯层4上表面修饰有等离激元金属纳米结构6。本发明提出的位敏感光电探测器具有响应速度快、位置探测灵敏度高，能够探测微弱光信号的特点，在光电信号检测领域具有很好的应用前景。
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