公开(公告)号：CN118957749A

公开(公告)日：2024-11-15

申请号：CN202411016947.1

申请日：2024-07-29

申请人： 中国科学院上海技术物理研究所

发明人： 顾溢 ,  刘博文 ,  于春蕾 ,  马英杰 ,  李淘 ,  邵秀梅 ,  李雪 ,  龚海梅

IPC分类号： C30B25/18 ,  H01L31/0304 ,  H01L31/0352 ,  C30B25/16 ,  C30B29/40

摘要： 本发明公开了一种基于大过冲快速递变的铟镓砷材料结构及其制备方法，所述材料结构自上而下包括InwAl1‑wAs固定组分接触层、InxGa1‑xAs固定组分吸收层、InwAl1‑wAs固定组分缓冲层、InyAl1‑yAs固定组分弛豫层、InzAl1‑zAs大过冲快速递变线性缓冲层、In0.52Al0.48As晶格匹配缓冲层和InP同质缓冲层。所述InwAl1‑wAs固定组分接触层、InxGa1‑xAs固定组分吸收层和InwAl1‑wAs固定组分缓冲层三者晶格匹配，其中0.52＜w≤0.85、0.53＜x≤0.85。所述InyAl1‑yAs固定组分弛豫层的组分为w+0.05≤y≤1，所述InzAl1‑zAs大过冲快速递变线性缓冲层自下而上的组分由0.52线性递增至y，递变速率为v，0.4/h≤v≤0.6/h。本发明的材料结构设计可促进铟镓砷吸收层处于完全弛豫状态下生长，大幅降低晶圆翘曲，提高铟镓砷少子寿命，以此材料结构制备焦平面探测器时，有利于获得较高的信噪比。

公开(公告)号：CN116207176A

公开(公告)日：2023-06-02

申请号：CN202310252923.5

申请日：2023-03-16

申请人： 中国科学院上海技术物理研究所

发明人： 刘博文 ,  顾溢 ,  李淘 ,  邵秀梅 ,  李雪 ,  龚海梅

IPC分类号： H01L31/0735 ,  H01L31/0352 ,  H01L31/0304 ,  H01L31/18

摘要： 本发明公开了一种改善延伸波长InGaAs晶圆翘曲的缓冲层结构及其制备方法，所述缓冲层结构自下而上依次包含晶格匹配缓冲层、组分线性递增缓冲层、组分线性递减缓冲层、固定组分缓冲层。所述晶格匹配缓冲层材料为In0.52Al0.48As或InP，所述组分线性递增缓冲层的材料为InxAl1‑xAs或InAsyP1‑y，其中自所述组分线性递增缓冲层下端至上端，x由0.52线性递增至a，0.85≤a≤1，或y由0线性递增至b，0.7≤b≤1，所述组分线性递减缓冲层的下端的所述组分线性递增缓冲层的上端晶格匹配，而后组分线性递减至与延伸波长InGaAs晶格匹配，所述固定组分缓冲层与延伸波长InGaAs层晶格匹配。本发明利用缓冲层内部应力相互作用来改善外延片晶圆翘曲，从而提高焦平面探测器制备规模和成品率。

公开(公告)号：CN116314426A

公开(公告)日：2023-06-23

申请号：CN202310252910.8

申请日：2023-03-16

申请人： 中国科学院上海技术物理研究所

发明人： 李雪 ,  顾溢 ,  刘博文 ,  邵秀梅 ,  马英杰 ,  李淘 ,  龚海梅

IPC分类号： H01L31/109 ,  H01L31/0304 ,  H01L31/0352 ,  H01L31/18

摘要： 本发明公开了一种宽光谱InGaAs探测器的光敏元结构及其制备方法，所述光敏元结构自下而上依次包含InP腐蚀截止层、In0.53Ga0.47As吸收层、InxGa1‑xAs组分递变吸收层、位错阻挡层、高In组分InGaAs吸收层、高In组分InAlAs接触层。所述InxGa1‑xAs组分递变吸收层的x自所述InxGa1‑xAs组分递变吸收层的下端至上端由0.53线性递变至a，0.53＜a≤1，所述高In组分InGaAs吸收层与所述InxGa1‑xAs组分递变层上端晶格匹配，所述位错阻挡层采用与高In组分InGaAs吸收层晶格匹配的InAlAs或InAsP。还公开了一种制备所述光敏元结构的方法，主要步骤为：InP衬底预处理，外延材料生长，机械研磨湿法化学腐蚀去除InP衬底，选择性化学腐蚀去除In0.53Ga0.47As腐蚀牺牲层。本发明有利于实现在可见‑短波红外范围响应的单一宽光谱InGaAs探测器。

公开(公告)号：CN116230802A

公开(公告)日：2023-06-06

申请号：CN202310252945.1

申请日：2023-03-16

申请人： 中国科学院上海技术物理研究所

发明人： 顾溢 ,  刘博文 ,  于春蕾 ,  邵秀梅 ,  李雪 ,  龚海梅

IPC分类号： H01L31/109 ,  H01L31/0304 ,  H01L31/0352 ,  H01L31/18

摘要： 本发明公开了一种图形化衬底延伸波长InGaAs焦平面探测器及其制备方法。图形化衬底的周期与焦平面探测器像元中心距相同，图形化衬底凹槽和凸脊尺寸分别与像元和像元间隔或像元间隔和像元尺寸相同。在图形化衬底上外延延伸波长InGaAs探测器材料结构，只在无SiNx介质层一上外延形成半导体单晶材料，对应焦平面探测器芯片像元区域，而后通过钝化、金属淀积、倒焊等工艺实现InGaAs焦平面探测器制备。本发明可以使晶格失配材料的位错在图形边缘终止而不向上延伸，降低吸收层材料的位错密度。图形化衬底的周期和尺寸与焦平面芯片像元一致，减少了工艺复杂性，适用于大批量推广。本发明还可以推广到其他晶格失配材料体系的焦平面探测器制备，具有很好的通用性。