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公开(公告)号：CN112242455A
公开(公告)日：2021-01-19
申请号：CN202010965478.3
申请日：2020-09-15
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/101 , H01L31/102 , H01L31/0352 , H01L31/0216
Abstract: 本发明公开了一种范德瓦尔斯非对称势垒结构的红外探测器及制备方法。所述探测器结构包括衬底、介质层、石墨烯层、二硫化钼层、黑磷层和金属源、漏电极。器件制备步骤是将机械剥离的石墨烯、二硫化钼和黑磷依次转移到具有介质层的衬底上，运用电子束曝光和热蒸发等工艺分别在黑磷和石墨烯上制作金属源、漏电极，形成了垂直结构的范德瓦尔斯单载流子红外光电探测器。利用二维材料丰富的能带结构和独特的物理特性，设计了多子阻挡的非对称势垒能带结构，可以对暗电流进行有效的抑制，进而实现了中波红外的室温黑体探测、偏振探测和红外成像。该探测器具有室温工作、多子阻挡、中波红外响应、灵敏度高、响应快及黑体探测等特点。
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公开(公告)号：CN110911519A
公开(公告)日：2020-03-24
申请号：CN201911093481.4
申请日：2019-11-11
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/107 , H01L31/0352 , G06F30/23
Abstract: 本发明公开了一种势垒阻挡型非对称能带碲镉汞雪崩探测器及设计方法。该方法在雪崩探测器上耦合非对称能带结构的势垒阻挡型设计，可以有效降低吸收区的载流子浓度而抑制俄歇复合，在300K下对暗电流有1～2个数量级的降低；同时通过对器件的结构参数进行优化，可以获得保持雪崩特性的同时，大幅抑制雪崩反偏电压下的暗电流。本发明的优点在于，该非对称能带结构利用势垒阻止电子导电，可有效抑制高温碲镉汞红外雪崩光电探测器的暗电流；同时可以通过数值方法对关键结构参数进行优化，从而提高了产品的可靠性和性能，并大幅减少开发费用。本发明对于改善碲镉汞红外雪崩探测器性能和提升工作温度都有着十分重要的意义。
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公开(公告)号：CN106449854B
公开(公告)日：2017-11-21
申请号：CN201610893709.8
申请日：2016-10-13
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/101 , H01L31/0352 , H01L31/0224 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开了一种全耗尽铁电侧栅单根纳米线近红外光电探测器及制备方法。器件制备步骤是将CVD生长的InP纳米线物理转移到有SiO2氧化层的Si衬底上，利用电子束曝光技术制作源、漏和侧栅电极，并旋涂铁电聚合物薄膜，制备成具有侧栅结构的铁电侧栅纳米线光电探测器。利用独特的侧栅器件结构，并通过铁电聚合物材料负向极化所产生的超强静电场来完全耗尽纳米线沟道中因缺陷或陷阱所产生的本征载流子，从而显著降低了探测器在无栅压下的暗电流，大幅提高了器件的信噪比和探测能力。铁电材料调控下的单根InP及CdS纳米线光电探测器在近红外及可见光波段均显示了超高的探测率。本发明的优点是暗电流低，探测率高，功耗低和响应快。
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公开(公告)号：CN107195722A
公开(公告)日：2017-09-22
申请号：CN201710563628.6
申请日：2017-07-12
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
CPC classification number: H01L31/1804 , H01L31/10
Abstract: 本发明公开了一种室温纳米线光子数可分辨探测器及制备方法。其特征在于，器件结构自下而上依次为是衬底、氧化物层、纳米线半导体和金属源漏电极。器件制备步骤是将CVD生长的具有丰富表面态纳米线转移到衬底上，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金属电极作为源极和漏极，形成纳米线半导体场效应晶体管结构。器件首先需要在源极和栅极间施加负向栅压，使得场效应晶体管达到跨导最大处，通过纳米线的丰富表面态可以长时间俘获光生空穴，形成光栅效应，使得电流信号发生跳变，进而实现可分辨光子数探测。该光子探测器具有室温工作、光子数可分辨、高灵敏、响应快、稳定性好及低功耗等特点。
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公开(公告)号：CN103681937A
公开(公告)日：2014-03-26
申请号：CN201310591022.5
申请日：2013-11-21
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/102 , H01L31/18
CPC classification number: H01L31/1832 , G06F17/5086
Abstract: 本发明公开了一种基于光子晶体限光效应的焦平面探测器结构的设计方法。在器件模拟中发现，在典型的n+-on-p平面结上进行刻蚀，形成周期性光子晶体，从而将占空比降低到0.4时，器件的量子效率能保持不变，而随着有效体积的减小，暗电流会下降70%。本发明的优点在于，该种利用光子晶体人工微结构的限光效应提高光吸收效率并降低暗电流的HgCdTe中长波红外焦平面探测器结构，在维持原有的光响应特性不变的情况下，由于暗电流的降低，而提高了器件的整体性能，同时这种周期性结构与焦平面阵列相兼容，显著降低红外焦平面探测器的读出电路的制作难度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102201487B
公开(公告)日：2013-01-09
申请号：CN201110063598.5
申请日：2011-03-16
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
CPC classification number: Y02P70/521
Abstract: 本发明公开了一种优化锑化铟红外焦平面探测器背向集成微透镜列阵聚光能力的方法，该方法是通过器件模拟和理论计算发现将光聚焦在距离锑化铟与硅界面处2.75倍的吸收长度位置上可以很好地改善器件性能，并且根据所得结果将微透镜直接刻蚀在锑化铟红外焦平面探测器的背面衬底上，进而为优化锑化铟红外焦平面探测器背向集成微透镜列阵的聚光能力提供了依据。本发明对于改善器件性能和优化器件设计都有着十分重要的意义。
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公开(公告)号：CN102175727B
公开(公告)日：2013-01-09
申请号：CN201110008829.2
申请日：2011-01-14
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
Abstract: 本发明公开了一种半导体材料器件中低背景载流子浓度的测定方法，包括步骤：测量待定区域表面的平带电压和光激发条件下的微分电容响应，待测定及邻近区域的数值建模，比较数值模型拟合和实际测量的待测定区域光激发条件下表面微分电容确定平衡载流子浓度。该方法适用于具有复杂结构的半导体材料或器件中背景载流子浓度低于1015cm-3特定功能区域的精确测定，并且能够对集成或阵列器件中单个微观区块实施检测。
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公开(公告)号：CN101872804B
公开(公告)日：2011-11-30
申请号：CN201010182280.4
申请日：2010-05-21
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/18
CPC classification number: Y02P70/521
Abstract: 本发明公开了一种红外焦平面列阵器件原位集成红外微凸镜列阵工艺所需的掩模用光刻胶微凸镜列阵的成形方法，它涉及光电探测器件的制造技术。本发明采用高密度、低能量的诱导耦合等离子体(ICP)增强反应离子刻蚀(RIE)方法，仅对红外焦平面探测器表面光刻胶进行局部的等离子体轰击回流的掩模用光刻胶微凸镜列阵成形的技术方案。基于高密度、低能量氧等离子体的光刻胶微凸镜列阵成形方法，只在氧等离子体与光刻胶发生反应的局部区域产生温升回流，解决了采用常规热熔回流进行红外焦平面探测器掩模用光刻胶微凸镜成形时必须经受高温过程的缺点。因而，本发明具有操作简单、可控性好和无需经受高温过程的特点。
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公开(公告)号：CN101531855B
公开(公告)日：2011-11-30
申请号：CN200910049109.3
申请日：2009-04-10
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: C09D133/02 , C09D5/33 , C09D7/12
Abstract: 本发明公开了一种复合型金属空心介质微球隔热涂料，它由金属空心介质微球、成膜剂、分散剂、成膜助剂和消泡剂组成，各组分的质量配比为：金属空心介质微球15～20％，成膜剂70～75％，分散剂1.0～3.0％，成膜助剂3.0～10.0％，消泡剂1.0～2.0％。该涂料在太阳辐射热量集中的1.3～10μm红外波段，反射率达到85％以上，自发辐射保持与基体材料一致，隔热效果良好。本发明的优点在于将辐射、反射和阻隔多重隔热机理综合在一起，具有自发辐射低、太阳热反射率高和热阻隔效果好的特点。
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公开(公告)号：CN101726364B
公开(公告)日：2011-04-27
申请号：CN200910198962.1
申请日：2009-11-18
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/0296 , G01J5/02
Abstract: 本发明公开了一种红外焦平面列阵器件的内吸收率增强方法，它涉及光电探测器制造工艺技术。本发明采用在红外焦平面列阵器件光敏感元芯片非电极区域的钝化层表面制作起内反射镜面作用的金属层，来实现红外辐射吸收厚度比红外光敏感元列阵芯片有源区实际厚度大一倍的技术方案，有效解决了红外辐射在红外焦平面列阵器件内部吸收率、内量子效率低的问题。本发明方法具有工艺完全兼容、稳定性好以及不降低光电转换效率的特点。
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