公开(公告)号：CN113972292B

公开(公告)日：2024-03-19

申请号：CN202110333443.2

申请日：2021-03-29

Applicant: 南京大学 ,  南京磊帮半导体科技有限公司

Inventor： 芦红 ,  姚金山 ,  李晨

IPC: H01L31/0352 ,  H01L31/09 ,  H01L31/18 ,  H01L33/00 ,  H01L33/06 ,  H01L33/30 ,  B82Y30/00 ,  B82Y40/00

Abstract: 本发明公开了一种基于InP基带隙可调的结构，包括依次层叠设置的上电极层、超晶格功能层、下电极层和InP衬底，其中超晶格功能层作为光电转换器件光的吸收或发射区，超晶格功能层为晶格常数大于和小于InP衬底的晶格常数的半导体层交替堆叠生长组成的超晶格。本发明还公开了基于此结构的光电转换器件以及此结构的分子束外延生长方法。由于超晶格内部的应变补偿的方法，将两种大失配的半导体材料集成在一起，且无需考虑由于失配应变产生的位错缺陷导致超晶格的质量变差和引起器件暗电流等因素。同时，通过改变短周期超晶格的周期长度可以改变应变补偿短周期超晶格的光学带隙，拓展了结构的光电转换响应波长范围，使得近红外波段的光电转换器件可在同一材料体系中实现宽的可调响应范围。

公开(公告)号：CN116666467A

公开(公告)日：2023-08-29

申请号：CN202310600845.3

申请日：2023-05-25

Applicant: 南京大学 ,  南京磊帮半导体科技有限公司

Inventor： 芦红 ,  姚金山 ,  请求不公布姓名

IPC: H01L31/0352 ,  H01L31/0304 ,  H01L31/102

Abstract: 本发明公开了一种带隙可调结构，包括依次设置的半导体衬底和半导体功能层，其中半导体功能层具有面内周期结构，面内周期结构由两种不同组分或不同成分的结构单元层组成，结构单元层的成分为IIIA族和VA族元素组成的化合物。本发明还公开了基于此结构的一种光电转换器件结构。具有面内周期结构的半导体功能层是通过分子束外延技术实现，由于原子迁移不同，会导致相应的元素在面内的分布呈现周期性，这会使得半导体功能层的光致发光谱发生偏移，拓展了相应材料的工作波段。此外，由于周期结构沿着面内方向，可以探测和发射不同角度的光。

公开(公告)号：CN113555457B

公开(公告)日：2023-06-06

申请号：CN202010338509.2

申请日：2020-04-26

Applicant: 南京大学

Inventor： 芦红 ,  魏炼 ,  苗艺 ,  李晨 ,  陈延峰

IPC: H01L31/028 ,  H01L31/0352 ,  H01L31/18 ,  H01L21/02

Abstract: 本发明提供一种Ge/Si衬底，其包括依次层叠设置的Si衬底、Si缓冲层和Ge薄膜，所述Ge薄膜通过外延法生长在所述Si缓冲层上，其中所述Ge薄膜的空穴迁移率大于1000cm2/Vs。本发明提供的Ge/Si衬底中，Ge薄膜表面平整，单晶质量高，晶格可以完全弛豫，空穴载流子迁移率大于1000cm2/Vs，最高可达1300cm2/V·s，可以极大的推动Si基Ge光子技术的发展，另外本发明的Ge/Si衬底可以代替锗衬底，用于材料的外延生长及后续的器件集成和加工。本发明还提供了Ge/Si衬底的制备方法。

公开(公告)号：CN114914791A

公开(公告)日：2022-08-16

申请号：CN202210564930.4

申请日：2022-05-23

Applicant: 南京大学 ,  南京磊帮半导体科技有限公司

Inventor： 廖俊杰 ,  沈琳 ,  谢景龙 ,  张克冬 ,  李晨 ,  芦红

IPC: H01S5/34 ,  H01S5/026

Abstract: 本发明提供了一种集成激光光源和探测结构及其制备方法，包括带间级联激光器和光电探测器，带间级联激光器与光电探测器位于同一衬底上，且具有相同的外延结构。本发明还提供这种集成激光光源和探测结构的制备方法，用于将带间级联激光器与光电探测器集成为一体。本发明通过半导体制造工艺方法实现激光器与探测器的单片集成，有利于实现激光发射与探测系统的微型化，提高了器件的集成度，使得器件可靠性增强，成本降低，可广泛应用于气体探测和工业控制等领域。

公开(公告)号：CN114628983A

公开(公告)日：2022-06-14

申请号：CN202011471890.6

申请日：2020-12-14

Applicant: 南京大学

Inventor： 孟亚飞 ,  李艺文 ,  李剑飞 ,  张克冬 ,  李晨 ,  芦红 ,  王枫秋

IPC: H01S3/11

Abstract: 本发明公开了一种GaAs/ErAs单晶/GaAs宽带可饱和吸收器件，包括GaAs/ErAs单晶/GaAs可饱和吸收层和承载所述可饱和吸收层所需的光学元件。所述的GaAs/ErAs单晶/GaAs宽带可饱和吸收器件具有反射型和透射型两种结构；其中反射型可饱和吸收器件由上至下的材料分布为：功能层、可饱和吸收层、光学衬底和反射层；透射型可饱和吸收器件由上至下的材料分布为：功能层、可饱和吸收层和光学衬底。GaAs/ErAs单晶/GaAs宽带可饱和吸收器件无需低温生长，依赖单晶薄膜材料异质结构便可获得超快的弛豫时间，由于可饱和吸收层的缺陷密度低，器件的可靠性和一致性好，在脉冲激光器等领域应用前景广阔。

公开(公告)号：CN114628909A

公开(公告)日：2022-06-14

申请号：CN202011471933.0

申请日：2020-12-14

Applicant: 南京大学

Inventor： 芦红 ,  张克冬 ,  李晨 ,  孟亚飞 ,  李艺文 ,  王枫秋 ,  陈延峰

IPC: H01Q15/00 ,  H01Q1/36 ,  H01Q21/00

Abstract: 本发明公开了一种基于半导体/半金属/半导体异质结的超快光电材料，包括半绝缘的半导体衬底以及依次设于所述半导体衬底上的下层半导体层、半金属层、上层半导体层。本发明还公开了一种基于半导体/半金属/半导体异质结的光电导天线结构，由基于半导体/半金属/半导体异质结的超快光电材料以及偶极天线组成。基于半导体/半金属/半导体异质结的超快光电材料无需低温生长，具有高晶体质量，由半导体/半金属之间的界面态以及半金属的价带提供快速弛豫通道，可在1550nm波段实现亚皮秒量级的超快弛豫；基于半导体/半金属/半导体异质结的光电导天线可用作1550nm激发的太赫兹光源和太赫兹探测器。

公开(公告)号：CN107316802B

公开(公告)日：2020-04-28

申请号：CN201710495403.1

申请日：2017-06-26

Applicant: 南京大学

Inventor： 芦红 ,  叶佳佳

IPC: H01L21/02

Abstract: 本发明公开了一种高锗含量锗硅薄膜的低温外延制备方法，具体步骤包括：(1)提供(100)晶面的硅衬底；(2)在1350℃的高温下对硅衬底进行去氧化处理，去氧化时间为10分钟；(3)通过分子束外延的方法，在去氧化后的硅衬底之上生长一层20‑50nm厚的硅缓冲层，生长温度为700℃；(4)将硅缓冲层降温到生长温度，该生长温度在300℃以下，然后生长GexSi1‑x合金，通过改变Ge和Si的生长速率调节Ge的含量，也就是x值。本发明可以在硅片上直接低温生长晶格常数可调的高质量锗硅(GexSi1‑x)薄膜材料，锗含量最高可达83％。该方法无需采用逐步提高锗含量的逐层生长模式，其操作更简单，成本更低。