公开(公告)号：CN110416349B

公开(公告)日：2024-05-07

申请号：CN201910618723.0

申请日：2019-07-10

Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所

Inventor： 王林 ,  郭万龙 ,  郭程 ,  陈效双 ,  陆卫

IPC: H01L31/113 ,  H01L31/028 ,  H01L31/0232 ,  H01L31/18 ,  G01R29/08

Abstract: 本发明公开了一种可调控的室温石墨烯太赫兹探测器及其制备方法。器件结构自下而上依次为：第一层是衬底、第二层是石墨烯以及搭在石墨烯上的平面开口环天线和与天线相连的金属电极、第三层是介质层，第四层是栅极。器件制备步骤是采用湿法转移技术将石墨烯转移到衬底上，制备平面开口环天线和金属电极，用氧离子刻蚀对石墨烯图形化作为沟道材料，用原子层沉积工艺生长栅介质层，制备栅极，形成太赫兹探测器。其工作原理是，石墨烯内载流子的浓度和速度受到太赫兹电场的调控，发生分布式电阻自混频，产生直流响应信号。该探测器具有高速、宽频和高响应率等特点，可实现源漏偏压和栅压的双重调控，为实现室温太赫兹探测器大规模应用奠定基础。

公开(公告)号：CN116613239A

公开(公告)日：2023-08-18

申请号：CN202310331550.0

申请日：2023-03-30

Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所

Inventor： 王林 ,  王东 ,  姚晨禹 ,  姜梦杰 ,  陈效双

IPC: H01L31/112 ,  H01L31/18 ,  H01L31/0304 ,  H01L31/0352 ,  H01L31/0203 ,  H01L31/0224 ,  H01L31/02 ,  H01L23/66

Abstract: 本发明公开了一种基于栅极肖特基接触的GaN HEMT太赫兹探测器。器件制备工艺主要包括：ICP刻蚀、紫外光刻、热蒸发、退火、电子束蒸发、剥离等。器件结构自下而上依次为：蓝宝石衬底、AlGaN过渡层、GaN缓冲层、AlN间隔层、AlGaN势垒层、GaN帽层。GaN/AlGaN异质界面的二维电子气具有超高的电子迁移率，且可与太赫兹波相互作用，产生等离子共振，增强对太赫兹辐射的吸收。此外，该器件集成了对数天线优异的场强耦合效果，并可以通过肖特基接触栅极实现器件开关与太赫兹响应的调控。本发明制作工艺简单、功耗低、栅控性能优异，可以实现室温下的高性能太赫兹探测。

公开(公告)号：CN107946401A

公开(公告)日：2018-04-20

申请号：CN201711324336.3

申请日：2017-12-13

Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所

Inventor： 王林 ,  唐伟伟 ,  刘昌龙 ,  郭万龙 ,  陈效双

IPC: H01L31/119 ,  H01L31/0336 ,  H01L31/18 ,  H01L27/144

CPC classification number: H01L31/119 ,  H01L27/1443 ,  H01L31/0336 ,  H01L31/18

Abstract: 本发明公开了一种室温拓扑绝缘体太赫兹探测器及制备方法。器件结构自下而上依次为是衬底、氧化物层、硒化铋薄膜、对数天线和金属源漏电极。器件制备步骤是将机械剥离的具有丰富表面态硒化铋薄膜转移到衬底上，运用紫外光刻或电子束光刻的方法结合传统剥离工艺制备对数天线和金属电极作为源极和漏极，形成硒化铋薄膜场效应晶体管结构。器件在太赫兹光的照射下硒化铋薄膜表面态电子与晶格发生不对称性散射，进而实现室温快速的太赫兹的探测。该太赫兹探测器具有高速、宽频、高响应、高集成度等特点并属于光伏型探测器件，为实现室温太赫兹探测器大规模应用奠定基础。

公开(公告)号：CN105514128B

公开(公告)日：2017-10-13

申请号：CN201510864402.0

申请日：2015-12-01

Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所

Inventor： 王林 ,  刘昌龙 ,  唐伟伟 ,  陈效双 ,  陆卫

IPC: H01L27/144

Abstract: 本发明公开一种石墨烯室温太赫兹波探测器，所述探测器件包括蓝宝石衬底和其上蒸镀对数周期天线结构以及引线电极，且太赫兹波耦合对数周期天线两边分别与对应的引线电极相连，在对数周期天线间距中转移具有载流子浓度可调和高迁移率的石墨烯导电沟道，保证石墨烯与两边对数周期天线互连。本发明的优点在于：器件的太赫兹响应高，可实现宽频、高速、高灵敏度、高信噪的太赫兹波探测；器件的集成度和小型化好，为实现太赫兹探测器大规模应用奠定基础。

公开(公告)号：CN105514157A

公开(公告)日：2016-04-20

申请号：CN201610019754.0

申请日：2016-01-13

Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所

Inventor： 陈效双 ,  姚路驰 ,  王林 ,  胡伟达 ,  陆卫

IPC: H01L29/778 ,  H01L29/06 ,  H01L29/15 ,  H01L29/205 ,  H01L21/335

CPC classification number: H01L29/7783 ,  H01L29/0684 ,  H01L29/122 ,  H01L29/2003 ,  H01L29/205 ,  H01L29/66462

Abstract: 本发明公开了一种GaN基双异质结HEMT器件及其制作方法，其结构依次为：蓝宝石衬底上依次形成的GaN缓冲层、AlInN势垒层、GaN沟道层、AlGaN隔离层、AlGaN势垒层，AlGaN栅介质层，AlGaN栅介质层上形成的源极、栅极和漏极，以及源极和栅极之间形成的Si3N4源栅绝缘层、源极和漏极之间形成的Si3N4漏栅绝缘层。其特征是，在传统GaN HEMT器件的GaN缓冲层和GaN沟道层之间加入一层AlInN势垒层，利用AlInN材料的压电极化性质降低器件的电流崩塌效应，并形成AlGaN/GaN/AlInN量子阱结构，进一步提高了对二维电子气的束缚力，从而降低电流坍塌效应。

公开(公告)号：CN119401950A

公开(公告)日：2025-02-07

申请号：CN202411974626.2

申请日：2024-12-31

Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所

Inventor： 王林 ,  胡震 ,  潘晓凯 ,  陈效双 ,  胡伟达 ,  陆卫

IPC: H03B19/14

Abstract: 本发明属于毫米波倍频技术领域，提供了一种毫米波高次频梳倍频器及其制备方法和应用。本发明的毫米波高次频梳倍频器，包括层叠设置的基底层和吸收层；吸收层包括铌铱碲层和金属电极层，金属电极层的部分搭接于铌铱碲层上，4个金属电极层按横向和纵向对称分布。本发明采用铌铱碲作为吸收层，铌铱碲为零带隙材料，探测光谱范围广；同时，铌铱碲是非中心对称材料，具有较大的贝里曲率偶极子系数，使得其具有贝里曲率诱导的非线性霍尔效应，使得以此构建的毫米波高次频梳倍频器具有高次倍频效应，且不需要外加偏压，在室温和低温下均能够稳定工作。此外，有效降低了对高频毫米波‑太赫兹源的依赖，为高频毫米波‑太赫兹源的发展提供了理论依据。

公开(公告)号：CN116544295A

公开(公告)日：2023-08-04

申请号：CN202310325795.2

申请日：2023-03-30

Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所

Inventor： 王林 ,  张凯旋 ,  郭书广 ,  姜梦杰 ,  陈效双

IPC: H01L31/102 ,  H01L31/18 ,  H01L31/032 ,  H01L31/0352 ,  H01L31/0203 ,  H01L31/0224 ,  H01L31/0236 ,  H01L31/02 ,  H01L23/66

Abstract: 本发明公开了一种叉指天线集成的碲化铂太赫兹光电探测器及制备方法。器件制备步骤是将化学气相沉积生长的碲化铂转移到本征高阻硅衬底上，利用紫外光刻技术制作源、漏电极，并利用电子束蒸发镀膜工艺和超声引线等工艺，制备成具有叉指天线结构的碲化铂太赫兹光电探测器。利用独特的叉指天线结构，将入射的光子转换成局域表面等离激元，实现亚波长尺度结构控制下的集体等离激元振荡效率和吸收的增强，大幅提高太赫兹光电探测器的灵敏度。叉指天线结构的碲化铂太赫兹光电探测器在太赫兹波段体现了超高的响应率和灵敏度。本发明的优点是室温自驱动工作，响应灵敏，功耗低和便于集成化。

公开(公告)号：CN116454156A

公开(公告)日：2023-07-18

申请号：CN202310325905.5

申请日：2023-03-30

Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所

Inventor： 王林 ,  姜梦杰 ,  张凯旋 ,  姚晨禹 ,  陈效双

IPC: H01L31/102 ,  H01L31/18 ,  H01L31/028 ,  H01L31/0352 ,  H01L31/0203 ,  H01L31/0224 ,  H01L31/0236 ,  H01L31/02 ,  H01L23/66

Abstract: 本发明公开了一种网格状天线集成的石墨烯太赫兹探测器及其制备方法。器件制备步骤主要将单层石墨烯转移到硅/二氧化硅衬底上，然后通过标准的紫外光刻、电子束蒸发制备网格状天线，氧离子刻蚀工艺去除多余的石墨烯，最后利用引线键合工艺得到网格状天线集成的石墨烯太赫兹探测器。器件结构自下而上依次为：第一层是本征硅衬底、第二层是氧化物层、第三层是石墨烯和网格天线电极。通过网格天线与石墨烯构成太赫兹探测器，可以从微观原子层面上调节沟道内载流子分布，并借助独特的网格天线达到对太赫兹光场的高效聚焦，最终实现室温下高灵敏的太赫兹探测。本发明的优点是探测器的响应速度快、室温下自驱动工作、噪声等效功率小和可大规模集成。

公开(公告)号：CN116169189A

公开(公告)日：2023-05-26

申请号：CN202111412778.X

申请日：2021-11-25

Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所

Inventor： 王林 ,  沈家忠 ,  姚晨禹 ,  姜梦杰 ,  陈效双

IPC: H01L31/0232 ,  H01L31/028 ,  H01L31/032 ,  H01L31/109 ,  H01L31/18 ,  H01Q1/22 ,  G01J1/42 ,  G02B5/00

Abstract: 本发明公开了一种碲化镍‑石墨烯异质结构太赫兹探测器及制备方法。器件制备步骤是将机械剥离的碲化镍和石墨烯分别转移到本征高阻硅衬底上形成异质结，利用紫外光刻技术制作源、漏电极，并利用电子束蒸发和超声引线等工艺，制备成具有周期对数天线结构的碲化镍‑石墨烯异质结构探测器。通过构造具有周期对数的金属结构天线，诱导表面等离子体共振，将太赫兹入射光子耦合到异质结表面，增强入射电磁波与材料的相互作用，实现室温高灵敏的太赫兹宽谱吸收，同时利用二维材料异质结抑制器件暗电流，从而显著增强了探测器的源漏电流，大幅提高了器件的响应率和降低了等效噪声功率。本发明的优点是高响应率，快速响应，低噪声和方便集成化。

公开(公告)号：CN116169187A

公开(公告)日：2023-05-26

申请号：CN202111408339.1

申请日：2021-11-25

Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所

Inventor： 王林 ,  王雪妍 ,  姚晨禹 ,  姜梦杰 ,  陈效双

IPC: H01L31/0224 ,  H01L31/028 ,  H01L31/113 ,  H01L31/18

Abstract: 本发明公开了一种铁电调控下的石墨烯太赫兹探测器及制备方法。器件制备步骤是将机械剥离的石墨烯转移到本征高阻硅衬底上，利用紫外光刻技术和电子束蒸发制作源、漏电极，采用干法定点转移技术将机械剥离的CuInP2S6从聚二甲基硅氧烷(PDMS)转移到高阻硅衬底上，利用电子束曝光技术和电子束蒸发制作栅电极，并利用超声引线等工艺，制备出铁电调控下的石墨烯太赫兹探测器。通过构造具有蝶形的金属结构天线，在铁电材料的调控下，实现室温高灵敏的太赫兹宽谱吸收，从而显著增强了探测器的源漏电流，大幅提高了器件的信噪比和探测能力。基于铁电调控下的石墨烯太赫兹探测器在太赫兹波段体现了很高的灵敏度。本发明的优点是响应率高，响应快，功耗低和便于集成化。