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公开(公告)号：CN111628037A
公开(公告)日：2020-09-04
申请号：CN202010623593.2
申请日：2020-07-01
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/109 , H01L31/0216 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开了一种GaAs和AlGaAs异质结太赫兹探测器及制备方法，其结构特点自下而上分别是GaAs衬底、GaAs缓冲层、Al0.3Ga0.7As势垒层、掺杂硅的Al0.3Ga0.7As势垒层和掺杂硅的GaAs势垒层，源极和漏极都位于GaAs缓冲层上并且位于各势垒层两端，与Al0.3Ga0.7As势垒层与GaAs缓冲层之间的二维电子气沟道形成欧姆接触，栅极位于掺杂硅的GaAs势垒层上方并与掺杂硅的GaAs势垒层形成肖特基接触。其主要原理是GaAs和AlGaAs形成的二维电子气具有非常高的电子迁移率，并可与THz波产生等离子共振，增强了THz波的吸收，提高了THz波的光电转换效率。同时，可通过栅电压来调控太赫兹的吸收和光电转化，实现高稳定，高灵敏，高速的室温太赫兹探测和成像。
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公开(公告)号：CN110828604A
公开(公告)日：2020-02-21
申请号：CN201911124366.9
申请日：2019-11-18
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/112 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开了一种可调控的室温黑砷磷太赫兹探测器及制备方法。器件结构自下而上依次为：第一层是衬底、第二层是黑砷磷以及搭在黑砷磷上的蝶形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。器件制备步骤是用机械剥离的方法将黑砷磷转移到衬底上，用电子束曝光和电子束沉积技术制备蝶形天线和金属电极，用原子层沉积工艺生长栅介质层，用电子束曝光和电子束沉积技术制备栅极，形成太赫兹探测器。其工作原理是，通过非对称的高效太赫兹天线实现高度局域和增强的太赫兹混频电场，生成响应信号。该探测器具有高速、宽频和高灵敏等特点，可实现源漏偏压和栅电压的双重调控，为实现室温太赫兹探测器大规模应用提供了原型器件。
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公开(公告)号：CN110797432A
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201911124457.2
申请日：2019-11-18
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/115 , H01L31/0392 , H01L31/032 , H01L31/02 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开了一种室温超短沟道硒化铂太赫兹探测器及制备方法。器件结构自下而上依次为：第一层是衬底、第二层是氧化层、第三层是硒化铂以及搭在硒化铂上的非对称的蝶形天线和天线两侧的金属电极。器件制备步骤是将机械剥离的硒化铂转移到氧化层上，用紫外光刻方法和倾角蒸镀工艺制备非对称的蝶形天线和金属电极，形成硒化铂太赫兹探测器。太赫兹光照射时，赛贝克电动势驱动硒化铂内载流子定向运动，实现室温快速的太赫兹的探测。该探测器具有高速、宽频、高响应、高稳定性等优点，可以在室温下对树叶进行无电离损伤成像，也可以对封装在纸袋中的金属钥匙透射成像，为实现室温太赫兹探测器广泛应用奠定基础。
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公开(公告)号：CN106374006A
公开(公告)日：2017-02-01
申请号：CN201610894003.3
申请日：2016-10-13
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/102 , H01L31/0224 , H01L31/028 , H01L31/18
CPC classification number: H01L31/102 , H01L31/022408 , H01L31/028 , H01L31/1804
Abstract: 本发明公开了一种室温可调控的亚太赫兹波探测器及制备方法，以具有高迁移率且载流子浓度可调的石墨烯场效应晶体管为基本结构单元，场效应晶体管具有一组亚太赫兹波耦合天线的源漏电极和劈裂栅极。所述探测器在蓝宝石衬底上集成对数周期天线以及相应的引线电极；在天线间距中转移的石墨烯导电沟道；在石墨烯导电沟道上有氧化铝栅介质层，最后，在石墨烯导电沟道的氧化铝栅介质层上集成劈裂栅极以及相应的引线电极，实现可调控的亚太赫兹波探测。本发明的优点在于：高速、宽频、响应高且可调控的类光导与类光伏探测器；器件的集成度、工艺成熟及可重复性，为实现太赫兹探测器大规模应用奠定基础。
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公开(公告)号：CN119834737A
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202411874503.1
申请日：2024-12-19
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
Abstract: 本发明属于太赫兹光电探测技术领域，提供了一种高频太赫兹外差混频器及其制备方法和应用。本发明的高频太赫兹外差混频器包括基底层、吸收层和介质保护层，基底层和吸收层层叠设置；吸收层包括分散设置的端金属电极层和钽镍碲层。钽镍碲具有非线性霍尔效应，由于非线性霍尔效应可以克服热电压阈值和电子转换时间的限制，并且这种机制理论上不受传统混频器截止频率的影响。本发明利用钽镍碲的表面态对称性破缺产生的非线性霍尔效应，构建了一种宽带频率范围内的太赫兹外差混频器，本发明的外差混频器能够对射频信号和本振信号实现宽带频率范围内的基波混频，并拥有高次谐波混频的能力；同时还可用于低频信号的高阶倍频。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119789555A
公开(公告)日：2025-04-08
申请号：CN202411898965.7
申请日：2024-12-23
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
Abstract: 本发明涉及一种基于对数复合天线集成的碲化铌太赫兹光电探测器及制备方法，是利用机械剥离得到的碲化铌材料通过干法转移转移到本征高阻硅衬底上，利用紫外光刻技术制作源、漏电极以及相应的天线结构，并利用电子束蒸发等工艺，制备成对数复合天线碲化铌太赫兹光电探测器。相较于传统的对数天线，该对数复合天线结构对太赫兹波的场强增益更高，使得该对数复合天线碲化铌太赫兹光电探测器对太赫兹波有更高的灵敏度。
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公开(公告)号：CN116314428A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310325851.2
申请日：2023-03-30
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/112 , H01L31/18 , H01L31/0304 , H01L31/0352 , H01L31/0224 , H01L31/02 , H01L23/66
Abstract: 本发明公开的是基于InGaAs/AlGaAs的太赫兹阵列探测器件，在GaAs衬底上依次生长GaAs缓冲层、AlxGa1‑xAs缓冲层、AlxGa1‑xAs势垒层、Si的δ掺杂底层、AlxGa1‑xAs的隔离层、InxGa1‑xAs的沟道层、AlxGa1‑xAs的隔离层、Si的δ掺杂层、AlxGa1‑xAs势垒层、未掺杂的AlAs层、未掺杂的GaAs层、掺杂Si的AlAs势垒层和掺杂Si的GaAs帽层。源极、漏极分别于GaAs缓冲层以及各个势垒层两端接触形成欧姆接触，并在沟道层之间形成的二维电子气通道。其主要特征是InGaAs/AlGaAs形成的二维电子气具有非常高的电子迁移率，并可与太赫兹波产生等离子共振，增强了太赫兹波的吸收，并提高了光电转换效率。本发明的优点是设计的阵列器件不仅可以实现较高的响应，还实现了较优秀的均匀性特征，以此为基础的线阵列芯片利于大规模集成拓展。
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公开(公告)号：CN106374006B
公开(公告)日：2018-06-29
申请号：CN201610894003.3
申请日：2016-10-13
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/102 , H01L31/0224 , H01L31/028 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开了一种室温可调控的亚太赫兹波探测器及制备方法，以具有高迁移率且载流子浓度可调的石墨烯场效应晶体管为基本结构单元，场效应晶体管具有一组亚太赫兹波耦合天线的源漏电极和劈裂栅极。所述探测器在蓝宝石衬底上集成对数周期天线以及相应的引线电极；在天线间距中转移的石墨烯导电沟道；在石墨烯导电沟道上有氧化铝栅介质层，最后，在石墨烯导电沟道的氧化铝栅介质层上集成劈裂栅极以及相应的引线电极，实现可调控的亚太赫兹波探测。本发明的优点在于：高速、宽频、响应高且可调控的类光导与类光伏探测器；器件的集成度、工艺成熟及可重复性，为实现太赫兹探测器大规模应用奠定基础。
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公开(公告)号：CN105514128A
公开(公告)日：2016-04-20
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
IPC: H01L27/144
CPC classification number: H01L27/1443
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。
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公开(公告)号：CN101789446B
公开(公告)日：2011-06-22
申请号：CN201010107441.3
申请日：2010-02-09
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L29/778 , H01L29/78 , H01L21/336 , H01L29/205 , H01L29/51
Abstract: 本发明公开了一种双异质结MOS-HEMT器件，包括蓝宝石衬底10上依次形成的GaN成核层9、GaN缓冲层8、InGaN嵌入层7、GaN沟道层6、AlN势垒层5以及其上形成的Al2O3栅介质层4、源极1和漏极3、Al2O3栅介质层4上形成的栅极2，其特征是：采用具有优良热导性和较大禁带宽度的AlN材料作为势垒层，降低了器件的自加热效应和栅极漏电流，降低了器件耗尽模式工作下的阈值电压；利用AlN材料强的极化性质，提高了沟道中的电子浓度，增大了饱和电流和器件的输出功率；使用原子层沉积工艺淀积的Al2O3材料作为栅介质层，大大地减少了栅极漏电流，提高了器件的击穿电压；利用InGaN材料的反向极化现象，提高了缓冲层的导带能量，降低了器件的电流坍塌效应。
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