一种半导体/金属/半导体量子阱结构、制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN113972319A

    公开(公告)日:2022-01-25

    申请号:CN202111211968.5

    申请日:2021-10-18

    Abstract: 本发明提供了一种半导体/金属/半导体量子阱结构,其特征在于,包括第一半导体层、金属Al薄膜层和第二半导体层,其中金属Al薄膜层夹杂在第一半导体层和第二半导体层之间,金属Al薄膜层为取向唯一的单晶且没有孪晶。本发明还提供了一种半导体/金属/半导体量子阱结构的制备方法。本发明利用两步法外延制备的金属Al薄膜表面平整,单晶质量高,无孪晶,光学损耗低,半导体/金属/半导体量子阱结构可用于半导体量子信息器件。

    一种基于InP基带隙可调的结构及光电转换器件

    公开(公告)号:CN113972292A

    公开(公告)日:2022-01-25

    申请号:CN202110333443.2

    申请日:2021-03-29

    Inventor: 芦红 姚金山 李晨

    Abstract: 本发明公开了一种基于InP基带隙可调的结构,包括依次层叠设置的上电极层、超晶格功能层、下电极层和InP衬底,其中超晶格功能层作为光电转换器件光的吸收或发射区,超晶格功能层为晶格常数大于和小于InP衬底的晶格常数的半导体层交替堆叠生长组成的超晶格。本发明还公开了基于此结构的光电转换器件以及此结构的分子束外延生长方法。由于超晶格内部的应变补偿的方法,将两种大失配的半导体材料集成在一起,且无需考虑由于失配应变产生的位错缺陷导致超晶格的质量变差和引起器件暗电流等因素。同时,通过改变短周期超晶格的周期长度可以改变应变补偿短周期超晶格的光学带隙,拓展了结构的光电转换响应波长范围,使得近红外波段的光电转换器件可在同一材料体系中实现宽的可调响应范围。

    一种多层薄膜结构、制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN119630269A

    公开(公告)日:2025-03-14

    申请号:CN202311180720.6

    申请日:2023-09-13

    Abstract: 本发明公开了一种多层薄膜结构、制备方法及其应用。其中,一种多层薄膜结构包括:单晶衬底,铝薄膜,以及钽薄膜。制备方法包括以下步骤:对单晶衬底的表面进行处理;在单晶衬底表面外延生长铝薄膜;在铝薄膜上方外延生长钽薄膜。本发明提供的一种多层薄膜结构、制备方法以及超导量子比特器件拓展了钽薄膜的制备方法,实现了大面积α相钽薄膜的均匀生长,多层薄膜的界面质量高,超导临界温度2至4 K。同时,本发明设计的超导量子比特器件,退相干时间长,制造的谐振腔电路具有高的品质因子,可应用于超导量子比特器件,超导量子计算机等领域。

    一种基于半金属/半导体异质结构的肖特基二极管

    公开(公告)号:CN114792736A

    公开(公告)日:2022-07-26

    申请号:CN202210193038.X

    申请日:2022-03-01

    Inventor: 芦红 谢景龙 马庆

    Abstract: 本发明公开了一种基于半金属/半导体异质结构的肖特基二极管,涉及半导体器件技术领域,包括衬底、电极接触层、底部电极、第一半导体层、δ掺杂层、第二半导体层、第三半导体层、半金属层、保护层和顶部电极,第一半导体层、δ掺杂层、第二半导体层、第三半导体层、半金属层和保护层依次层叠在电极接触层上,底部电极为电极接触层上的独立台面结构,其中,底部电极和电极接触层之间形成欧姆接触,保护层与半金属层之间形成欧姆接触,第三半导体层与半金属层之间形成肖特基接触,第一半导体层和第二半导体层是由IIIA族和VA族元素组成的化合物所形成的半导体层,δ掺杂层为δ掺杂Si层或δ掺杂Be层。本发明提供的一种基于半金属/半导体异质结构的肖特基二极管,其中由二维电子气形成的导电沟道结构可以有效增强正向导通能力,抑制反向漏电流,提高击穿电压。

    一种稀土掺杂III-V族半导体结构及其光电探测器结构

    公开(公告)号:CN114975645B

    公开(公告)日:2024-03-19

    申请号:CN202210523511.6

    申请日:2022-05-14

    Abstract: 本发明公开了一种稀土掺杂III‑V族半导体结构,包括依次层叠设置的半导体衬底、N型掺杂半导体层、稀土掺杂III‑V族半导体层和P型掺杂半导体层。本发明还公开了一种基于稀土掺杂III‑V族半导体结构的光电探测器结构,包括稀土掺杂III‑V族半导体结构,以及分别位于N型掺杂半导体层上表面的底部电极和位于P型掺杂半导体层上表面的顶部电极。稀土掺杂III‑V族半导体层中的稀土离子在III‑V族半导体禁带中引入带间能级,实现亚带隙吸收和与半导体基体之间的双向能量传递。基于稀土掺杂III‑V族半导体材料的光电探测器,可用作包括光通讯波段(1.31‑1.55μm)在内的室温可见‑近红外多波段探测。

    一种超快光电导结构和光电导天线器件

    公开(公告)号:CN115732582A

    公开(公告)日:2023-03-03

    申请号:CN202211591380.1

    申请日:2022-12-12

    Abstract: 本发明公开了一种超快光电导结构,包含半导体衬底和超晶格光电导层,其中超晶格光电导层的周期结构包括光吸收层和载流子扩散阻挡层。本发明还公开了一种光电导天线器件,由超快光电导结构以及天线结构组成。本发明通过外延方式精确调控光电导结构的组分、结构等,结合材料生长后的退火条件控制,对材料的载流子寿命、暗电阻和迁移率进行调制,在通信波段实现亚皮秒级的快速弛豫,可用于飞秒激光激发的太赫兹源和探测器。

    一种稀土掺杂III-V族半导体结构及其光电探测器结构

    公开(公告)号:CN114975645A

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202210523511.6

    申请日:2022-05-14

    Abstract: 本发明公开了一种稀土掺杂III‑V族半导体结构,包括依次层叠设置的半导体衬底、N型掺杂半导体层、稀土掺杂III‑V族半导体层和P型掺杂半导体层。本发明还公开了一种基于稀土掺杂III‑V族半导体结构的光电探测器结构,包括稀土掺杂III‑V族半导体结构,以及分别位于N型掺杂半导体层上表面的底部电极和位于P型掺杂半导体层上表面的顶部电极。稀土掺杂III‑V族半导体层中的稀土离子在III‑V族半导体禁带中引入带间能级,实现亚带隙吸收和与半导体基体之间的双向能量传递。基于稀土掺杂III‑V族半导体材料的光电探测器,可用作包括光通讯波段(1.31‑1.55μm)在内的室温可见‑近红外多波段探测。

    一种硅基带间级联激光器结构、激光器及其制备方法

    公开(公告)号:CN114914784A

    公开(公告)日:2022-08-16

    申请号:CN202210564951.6

    申请日:2022-05-23

    Abstract: 本发明提供了一种硅基带间级联激光器结构、激光器及其制备方法。该硅基带间级联激光器结构包括:自下而上依次为硅衬底、多层缓冲层以及带间级联超晶格层,其中,多层缓冲层是由硅锗半导体层和III‑V族半导体层组成。该硅基带间级联激光器通过Si1‑xGex(x=0‑1)、AlyGa1‑yAs(y=0‑1)、AlzGa1‑zSb(z=0‑1)以及InwGa1‑wAs(w=0‑1)等多层缓冲层的过渡,解决了III‑V族化合物与Si衬底的失配问题,实现了基于InAs的带间级联激光器结构在硅衬底上的直接外延集成,将可大规模应用的硅基外延激光器向更长波长的中红外范围拓展,且避免了传统的键合等异质集成方式工艺复杂,原生衬底昂贵等弊端。

    一种基于InP基带隙可调的结构及光电转换器件

    公开(公告)号:CN113972292B

    公开(公告)日:2024-03-19

    申请号:CN202110333443.2

    申请日:2021-03-29

    Inventor: 芦红 姚金山 李晨

    Abstract: 本发明公开了一种基于InP基带隙可调的结构,包括依次层叠设置的上电极层、超晶格功能层、下电极层和InP衬底,其中超晶格功能层作为光电转换器件光的吸收或发射区,超晶格功能层为晶格常数大于和小于InP衬底的晶格常数的半导体层交替堆叠生长组成的超晶格。本发明还公开了基于此结构的光电转换器件以及此结构的分子束外延生长方法。由于超晶格内部的应变补偿的方法,将两种大失配的半导体材料集成在一起,且无需考虑由于失配应变产生的位错缺陷导致超晶格的质量变差和引起器件暗电流等因素。同时,通过改变短周期超晶格的周期长度可以改变应变补偿短周期超晶格的光学带隙,拓展了结构的光电转换响应波长范围,使得近红外波段的光电转换器件可在同一材料体系中实现宽的可调响应范围。

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