公开(公告)号：CN113964213A

公开(公告)日：2022-01-21

申请号：CN202111118652.1

申请日：2021-09-24

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 舒斌 ,  朱佳迪 ,  张二同 ,  胡辉勇 ,  王利明 ,  李婉

IPC: H01L31/0232 ,  H01L31/028 ,  H01L31/0352 ,  H01L31/105 ,  H01L31/18

Abstract: 本发明提供的一种GeSn波导型单行载流子光探测器结构及其制备方法，将GeSn材料、单行载流子光电探测器和Ge基波导型光电探测器结合在一起，适合单片光电集成，可以满足高光响应度、高响应速度与波段的器件性能要求。且本发明的光探测器工艺简单，通过楔形结构用于提高光波导与探测器之间的光耦合效率，以及锥形结构减小光探测器入射波导的光反射。因此本发明的光电探测器可以提高效率、光响应度以及响应速度。本发明所设计的GeSn波导型光探测器在1.55μm处的光响应度为1.25A/w，3dB带宽最大为160GHz。相比现有技术，本发明光探测器的光响应度和响应带宽方面均有很大的提升。

公开(公告)号：CN116706685A

公开(公告)日：2023-09-05

申请号：CN202310652986.X

申请日：2023-06-02

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 舒斌 ,  孙昕阳 ,  张二同 ,  朱佳迪 ,  付子杰 ,  胡辉勇 ,  王利明 ,  张宁宁 ,  苗田

IPC: H01S5/30 ,  H01S5/32

Abstract: 本发明涉及一种基于SiN应力的阶梯状结构GeSn激光器及制备方法，激光器包括：衬底层；设置在衬底层上的缓冲层；设置在缓冲层上的N型Ge层；分别设置在N型Ge层两端的DBR反射镜和DBR反射镜；设置在N型Ge层上的阶梯状结构；设置在阶梯状结构上的P型Ge层；设置在P型Ge层内的P型重掺杂欧姆接触区；设置在阶梯状结构上和N型Ge层上的Si3N4应力层；设置在贯通Si3N4应力层的第一沟槽内和P型重掺杂欧姆接触区之上的电极；设置在金属电极之下且在N型Ge层内的N型重掺杂欧姆接触区。本发明能够有效提高Ge激光器的发光效率、降低Ge激光器的阈值电流密度，为高效的Ⅳ族材料集成光源提供了一种可行方案。

公开(公告)号：CN113937173B

公开(公告)日：2023-09-01

申请号：CN202111118658.9

申请日：2021-09-24

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 舒斌 ,  张二同 ,  朱佳迪 ,  胡辉勇 ,  王利明 ,  景文龙

IPC: H01L31/028 ,  H01L31/109 ,  H01L31/18

Abstract: 本发明提供的一种光栅耦合型Ge系近红外波导探测器及其制备方法，通过生长Si层和SiO2层，使得Si层与SiO2层构成布拉格反射镜结构提高耦合效率，在P型Si材料层刻蚀形成的聚焦型非均匀光栅结构，在P型Si材料层与GeSn合金材料之间生长一层较薄的掺杂浓度低于P型Si材料层Ge材料缓冲层，降低晶格失配的影响以及减少俄歇复合产生的光损耗，生成的本征Ge0.94Sn0.06材料层可以减少光吸收层的长度并且可以将光探测范围扩展到更长。因此本发明的光栅耦合型Ge系近红外波导探测器不仅可以解决传统探测器耦合效率低、光响应低等问题还可以满足近红外光谱探测，具有高速、高响应及易与硅基集成的特点，具有较高的光电转换效率和光稳定性。

公开(公告)号：CN113964213B

公开(公告)日：2023-10-03

申请号：CN202111118652.1

申请日：2021-09-24

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 舒斌 ,  朱佳迪 ,  张二同 ,  胡辉勇 ,  王利明 ,  李婉

IPC: H01L31/0232 ,  H01L31/028 ,  H01L31/0352 ,  H01L31/105 ,  H01L31/18

Abstract: 本发明提供的一种GeSn波导型单行载流子光探测器结构及其制备方法，将GeSn材料、单行载流子光电探测器和Ge基波导型光电探测器结合在一起，适合单片光电集成，可以满足高光响应度、高响应速度与波段的器件性能要求。且本发明的光探测器工艺简单，通过楔形结构用于提高光波导与探测器之间的光耦合效率，以及锥形结构减小光探测器入射波导的光反射。因此本发明的光电探测器可以提高效率、光响应度以及响应速度。本发明所设计的GeSn波导型光探测器在1.55μm处的光响应度为1.25A/w，3dB带宽最大为160GHz。相比现有技术，本发明光探测器的光响应度和响应带宽方面均有很大的提升。

公开(公告)号：CN113937173A

公开(公告)日：2022-01-14

申请号：CN202111118658.9

申请日：2021-09-24

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 舒斌 ,  张二同 ,  朱佳迪 ,  胡辉勇 ,  王利明 ,  景文龙

IPC: H01L31/028 ,  H01L31/109 ,  H01L31/18

Abstract: 本发明提供的一种光栅耦合型Ge系近红外波导探测器及其制备方法，通过生长Si层和SiO2层，使得Si层与SiO2层构成布拉格反射镜结构提高耦合效率，在P型Si材料层刻蚀形成的聚焦型非均匀光栅结构，在P型Si材料层与GeSn合金材料之间生长一层较薄的掺杂浓度低于P型Si材料层Ge材料缓冲层，降低晶格失配的影响以及减少俄歇复合产生的光损耗，生成的本征Ge0.94Sn0.06材料层可以减少光吸收层的长度并且可以将光探测范围扩展到更长。因此本发明的光栅耦合型Ge系近红外波导探测器不仅可以解决传统探测器耦合效率低、光响应低等问题还可以满足近红外光谱探测，具有高速、高响应及易与硅基集成的特点，具有较高的光电转换效率和光稳定性。