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公开(公告)号：CN112786717B
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202110031520.9
申请日：2021-01-11
Applicant: 北京工业大学
IPC: H01L31/0232 , H01L31/0352 , H01L31/09 , H01L27/144
Abstract: 本发明公开了一种微环耦合多通道集成光电探测器，属于光电检测技术领域，包括衬底，衬底从上至下依次包括顶部本征层、埋氧层以及底部本征层；衬底的顶层上刻蚀形成一多模波导以及位于多模波导两侧的多个微环结构；微环结构表面中掺杂并沉积第一电极层，形成欧姆接触；微环结构上生长有光吸收层，光吸收层表面中掺杂并沉积第二电极层；在第一电极层上引出第一电极，第二电极层引出第二电极，第二电极和第一电极之间形成电势差，实现光电转换。本发明利用微环结构的窄带宽耦合性能，将其与多模波导集成，并结合异质结外延技术，将光吸收层集成到微环上方，实现多通道光接收，这样设置适宜批量生产、尺寸小、易于集成。
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公开(公告)号：CN114613872B
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202210209621.5
申请日：2022-03-04
Applicant: 北京工业大学
IPC: H01L31/112 , H01L31/0216 , H01L31/0236 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开了一种全光谱探测场效应晶体管及制备方法，在p型硅衬底的顶部间隔预设距离形成有两个高掺杂N+型区；在两个高掺杂N+型区之间的p型硅衬底顶部刻蚀有周期性的空气光子晶体，在所有空气光子晶体内生长吸收红外光波段的半导体光子晶体；p型硅衬底上形成有抗反射薄膜绝缘层；抗反射薄膜绝缘层上形成有表面等离子激元、与一高掺杂N+型区相连的源极、栅极和与另一高掺杂N+型区相连的漏极，栅极形成在源极与漏极之间，等离子激元形成在源极与栅极以及栅极与漏极之间。本发明的场效应晶体管具有全光谱覆盖、强感光性能、高响应度和高集成度等优点，适用波长范围为可见光和红外光波段，且制造工艺简单，以硅作为器件主要材料成本较低。
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公开(公告)号：CN114613872A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202210209621.5
申请日：2022-03-04
Applicant: 北京工业大学
IPC: H01L31/112 , H01L31/0216 , H01L31/0236 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开了一种全光谱探测场效应晶体管及制备方法，在p型硅衬底的顶部间隔预设距离形成有两个高掺杂N+型区；在两个高掺杂N+型区之间的p型硅衬底顶部刻蚀有周期性的空气光子晶体，在所有空气光子晶体内生长吸收红外光波段的半导体光子晶体；p型硅衬底上形成有抗反射薄膜绝缘层；抗反射薄膜绝缘层上形成有表面等离子激元、与一高掺杂N+型区相连的源极、栅极和与另一高掺杂N+型区相连的漏极，栅极形成在源极与漏极之间，等离子激元形成在源极与栅极以及栅极与漏极之间。本发明的场效应晶体管具有全光谱覆盖、强感光性能、高响应度和高集成度等优点，适用波长范围为可见光和红外光波段，且制造工艺简单，以硅作为器件主要材料成本较低。
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公开(公告)号：CN111477703A
公开(公告)日：2020-07-31
申请号：CN202010291927.0
申请日：2020-04-14
Applicant: 北京工业大学
IPC: H01L31/0232 , H01L31/105
Abstract: 本发明公开了一种大孔径高速光电探测器，光电探测器是垂直入射器件，由下往上依次设有光栅区、衬底层、p型掺杂区、本征吸收区、n型掺杂区；垂直入射器件为台面结构，通过刻蚀将p型掺杂区暴露在下台面，n型掺杂区位于上台面；p型掺杂区上形成p型欧姆电极，n型掺杂区上形成n型欧姆电极；光栅区是在衬底层背面通过图形刻蚀形成周期性的光栅结构，此结构具有透镜作用，能将大面积垂直入射的平行光汇聚到光栅后方焦点处；衬底层材料的禁带宽度大于入射光子能量；本征吸收区材料的禁带宽度小于或等于入射光子能量。本发明的光电探测器具有低成本、低功耗、小尺寸、高速和大通光面积的优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111211196B
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202010094211.1
申请日：2020-02-15
Applicant: 北京工业大学
IPC: H01L31/107 , H01L31/0224 , H01L31/0352
Abstract: 本发明公开了一种高灵敏度高线性度探测器，自上至下包括接触电极、石墨烯透明导电电极、p‑吸收区、倍增区、n+欧姆接触区和n+欧姆接触电极；p‑吸收区的掺杂浓度为1×1016～5×1017cm‑3。本发明采用石墨烯作为透明导电电极，表面为P型轻掺杂的吸收区，电子空穴复合几率低，光生载流子寿命长，使得蓝绿光在器件表面可以被直接吸收生成电子空穴对，避免了在进入吸收区之前的损耗，有利于提高探测器在蓝绿光波段的响应度。
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公开(公告)号：CN111477703B
公开(公告)日：2022-01-18
申请号：CN202010291927.0
申请日：2020-04-14
Applicant: 北京工业大学
IPC: H01L31/0232 , H01L31/105
Abstract: 本发明公开了一种大孔径高速光电探测器，光电探测器是垂直入射器件，由下往上依次设有光栅区、衬底层、p型掺杂区、本征吸收区、n型掺杂区；垂直入射器件为台面结构，通过刻蚀将p型掺杂区暴露在下台面，n型掺杂区位于上台面；p型掺杂区上形成p型欧姆电极，n型掺杂区上形成n型欧姆电极；光栅区是在衬底层背面通过图形刻蚀形成周期性的光栅结构，此结构具有透镜作用，能将大面积垂直入射的平行光汇聚到光栅后方焦点处；衬底层材料的禁带宽度大于入射光子能量；本征吸收区材料的禁带宽度小于或等于入射光子能量。本发明的光电探测器具有低成本、低功耗、小尺寸、高速和大通光面积的优点。
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公开(公告)号：CN112786717A
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN202110031520.9
申请日：2021-01-11
Applicant: 北京工业大学
IPC: H01L31/0232 , H01L31/0352 , H01L31/09 , H01L27/144
Abstract: 本发明公开了一种微环耦合多通道集成光电探测器，属于光电检测技术领域，包括衬底，衬底从上至下依次包括顶部本征层、埋氧层以及底部本征层；衬底的顶层上刻蚀形成一多模波导以及位于多模波导两侧的多个微环结构；微环结构表面中掺杂并沉积第一电极层，形成欧姆接触；微环结构上生长有光吸收层，光吸收层表面中掺杂并沉积第二电极层；在第一电极层上引出第一电极，第二电极层引出第二电极，第二电极和第一电极之间形成电势差，实现光电转换。本发明利用微环结构的窄带宽耦合性能，将其与多模波导集成，并结合异质结外延技术，将光吸收层集成到微环上方，实现多通道光接收，这样设置适宜批量生产、尺寸小、易于集成。
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公开(公告)号：CN111640813A
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN202010524421.X
申请日：2020-06-10
Applicant: 北京工业大学
IPC: H01L31/054 , H01L31/028 , H01L31/075
Abstract: 本发明公开了一种宽光谱高吸收太阳能电池，该太阳能电池是半导体光伏器件，包括：特定本征吸收层厚度；本征吸收层厚度由光子晶体的陷光效率决定；器件由下往上依次设有衬底层、绝缘掩埋层、顶层吸收层(如Si层)、抗反射薄膜层；器件的顶层吸收区两侧分别注入离子形成p型掺杂区和n型掺杂区，p型掺杂区上形成p电极，n型掺杂区上形成n电极；p型掺杂区与n型掺杂区之间为本征吸收层；本征吸收层的表面制作周期性空气孔形成光子晶体；周期性空气孔的具体的周期，刻蚀深度，根据需要、入射光波长范围和理论计算得出；周期性空气孔可制成圆柱形孔或圆锥形孔；周期性空气孔内填充另一种半导体材料(如Ge)。本发明的太阳能电池具有宽吸收光谱、高吸收效率、高集成度和多功能等优点，适用波长范围为紫外、可见光、近红外波段。
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公开(公告)号：CN111211196A
公开(公告)日：2020-05-29
申请号：CN202010094211.1
申请日：2020-02-15
Applicant: 北京工业大学
IPC: H01L31/107 , H01L31/0224 , H01L31/0352
Abstract: 本发明公开了一种高灵敏度高线性度探测器，自上至下包括接触电极、石墨烯透明导电电极、p-吸收区、倍增区、n+欧姆接触区和n+欧姆接触电极；p-吸收区的掺杂浓度为1×1016～5×1017cm-3。本发明采用石墨烯作为透明导电电极，表面为P型轻掺杂的吸收区，电子空穴复合几率低，光生载流子寿命长，使得蓝绿光在器件表面可以被直接吸收生成电子空穴对，避免了在进入吸收区之前的损耗，有利于提高探测器在蓝绿光波段的响应度。
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