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公开(公告)号：CN118888636A
公开(公告)日：2024-11-01
申请号：CN202410927375.6
申请日：2024-07-11
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/18 , H01L31/101 , H01L31/0288 , C30B25/10 , C30B25/16
Abstract: 本发明公开了一种基于分子束外延的硅掺杂镓甚长波红外探测材料制备方法，所述方法包括以下步骤：将衬底放入MBE腔体内，控制腔体内真空低于1×10‑10Torr，将衬底加热至940‑960℃后，保持28‑32min，然后将衬底温度降低至550‑570℃，设置Ga源温度为680‑700℃，调节硅源的电子束流为#imgabs0#打开硅源电子束挡板和Ga源挡板，生长吸收层；在吸收层外延结束后，衬底温度升高80‑100℃，在此期间保持硅源电子束流不变，生长900‑1100s后，停止生长，将外延片送入缓冲腔体，等待生长腔体的真空低于1×10‑10Torr，再送入生长腔体进行阻挡层生长。本发明通过控制生长束流、生长温度、阻挡层的生长方式，实现阻挡杂质带的结构。
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公开(公告)号：CN117747695A
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202311785798.0
申请日：2023-12-25
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/107 , H01L31/18
Abstract: 本发明属于红外探测器技术领域，具体涉及一种雪崩红外探测器及其制备方法。在本发明中，利用二维范德华材料原子层层数依赖的能带结构，通过构建同质结构，解决了传统异质结雪崩光电探测器晶格失配、缺陷等问题，能够抑制探测器产生复合电流、隧穿电流等主要的暗电流成分。利用突变同质结界面“尖峰”电场增强载流子间的库仑相互作用，抑制热载流子‑声子耦合作用，减少弛豫过程造成的能量损耗。本发明提供的雪崩红外探测器在室温工作条件下能够实现高速响应、高灵敏度、低雪崩阈值及高增益等优点，拓展雪崩红外探测器的应用空间。
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公开(公告)号：CN110729375B
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN201910850370.7
申请日：2019-09-10
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/109 , H01L31/032 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开了一种单边耗尽区的高效快速范德华异质结探测器及制备方法。器件结构自下而上依次为是衬底、范德华异质结，金属源漏电极。器件制备步骤是依次将机械剥离的黑砷磷(AsP)薄片和二硫化钼(MoS2)薄片通过定点转移到硅衬底上并形成范德华异质结。运用电子束光刻并结合lift‑off工艺制备金属源极和漏极，形成异质结场效应晶体管结构。器件的独特性在于其异质结是单边耗尽的pp结，有别于双边耗尽的pn结。单边耗尽的异质结可以有效抑制遂穿辅助的界面复合和界面缺陷捕获效应，从而实现高量子效率、光电转换效率以及快的响应速度。本发明的探测器具有信噪比高、量子效率和光电转换效率高、响应快的特点，并且可应用于太阳能电池领域。
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公开(公告)号：CN113964235A
公开(公告)日：2022-01-21
申请号：CN202111127775.1
申请日：2021-09-26
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/18 , H01L31/032 , H01L31/075
Abstract: 本发明公开了一种原子层厚度调控二维材料PtSSe掺杂特性的方法。本方法通过机械剥离减薄二维材料PtSSe，随着原子层厚度的减薄，二维原子层材料的掺杂类型从p型转变成i型，继而转变成n型，载流子浓度从1012cm‑2变化到1011cm‑2。可控掺杂关键点是制备不同厚度的二维材料，随着二维材料厚度的变化，材料中发生应力变化，使得二维材料PtSSe点缺陷种类发生变化，实现二维材料掺杂。而且，二维材料PtSSe的厚度仅改变0.8nm，掺杂浓度发生明显变化，实现了二维材料原子层厚度的掺杂。本发明的优点在于简单、无损伤、单原子层可控地实现了二维原子层半导体材料掺杂类型和掺杂浓度的连续变化。
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公开(公告)号：CN110931577A
公开(公告)日：2020-03-27
申请号：CN201911093633.0
申请日：2019-11-11
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/0236 , H01L31/103
Abstract: 本发明公开了一种纵向渐变的等离子激元增强红外宽谱吸收的人工微结构。其关键在于陷光结构与等离子激元结合，先通过对碲镉汞样品进行微纳加工使表面形成周期性柱状结构，然后在微结构表面沉积金薄膜。由于棱柱的侧面存在梯度，造成沉积后棱柱斜面处的金薄膜横向和纵向厚度不同(横向厚度远小于纵向厚度)。周期性排列的人工微结构在时变电场下，棱柱表面的金薄层产生的等离子激元与邻近棱柱的等离子激元发生共振，产生一种横向传播的模式。本专利中设计的表面微结构比传统陷光结构的表面微结构具有更小的几何尺寸，能进一步减小由材料体积所导致的本征暗电流，同时保持高量子效率，提高器件性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110808309A
公开(公告)日：2020-02-18
申请号：CN201911125206.6
申请日：2019-11-18
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/113 , H01L31/0224 , H01L31/0336 , H01L31/18 , G01J4/00
Abstract: 本发明公开了一种铁电增强的范德华异质结偏振探测器及其制备方法。其特征在于，器件结构自下而上依次为衬底、两种二维半导体构成的范德华异质结、金属源漏电极、铁电薄膜和半透明金属栅电极。首先在衬底上制备一种二维半导体，在此基础上转移另外一种具有各向异性的二维半导体，这两种半导体通过范德华力相结合，再运用电子束光刻技术与剥离技术制备金属电极，接着旋涂铁电聚合物薄膜，制备半透明金属电极，最终形成铁电局域场增强的偏振探测器。区别于异质结光电探测器，该结构可实现高二向色性比、低功耗、快速响应的偏振探测器。
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公开(公告)号：CN110729375A
公开(公告)日：2020-01-24
申请号：CN201910850370.7
申请日：2019-09-10
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/109 , H01L31/032 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开了一种单边耗尽区的高效快速范德华异质结探测器及制备方法。器件结构自下而上依次为是衬底、范德华异质结，金属源漏电极。器件制备步骤是依次将机械剥离的黑砷磷(AsP)薄片和二硫化钼(MoS2)薄片通过定点转移到硅衬底上并形成范德华异质结。运用电子束光刻并结合lift-off工艺制备金属源极和漏极，形成异质结场效应晶体管结构。器件的独特性在于其异质结是单边耗尽的pp结，有别于双边耗尽的pn结。单边耗尽的异质结可以有效抑制遂穿辅助的界面复合和界面缺陷捕获效应，从而实现高量子效率、光电转换效率以及快的响应速度。本发明的探测器具有信噪比高、量子效率和光电转换效率高、响应快的特点，并且可应用于太阳能电池领域。
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公开(公告)号：CN109950359A
公开(公告)日：2019-06-28
申请号：CN201910246130.6
申请日：2019-03-29
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/112 , H01L31/0216 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开了一种利用二氧化铪钝化增强型低维纳米探测器及制备方法。器件结构衬底自下而上依次为氧化物层、纳米半导体层、源电极，漏电极分别在纳米半导体层两侧，纳米半导体层其余部分被钝化介质层覆盖。器件制备步骤是将用CVD方法生长出的超薄硫化镉纳米带转移到具有氧化物层的硅衬底上，利用电子束曝光和热蒸发等工艺制作源、漏电极，然后再利用电子束曝光和原子层沉积等工艺制作二氧化铪钝化介质层，制备成低维纳米光电探测器。该探测器具有高灵敏、暗电流小、稳定性好、低功耗及宽光谱探测等特点。
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公开(公告)号：CN109216497A
公开(公告)日：2019-01-15
申请号：CN201811036994.7
申请日：2018-09-05
Applicant: 中国科学院半导体研究所 , 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/113 , H01L31/18 , H01L31/032
Abstract: 本公开提供了一种基于二维各向异性材料的片上光探测器及其制造方法，片上光探测器自下而上包括：重掺杂电极、薄层绝缘层、二维薄层材料和两个金属电极；二维薄层材料嵌设在薄层绝缘层和两个金属电极间；二维薄层材料为具有低面内对称性的二维材料。本公开光探测器使用的是全新的二维材料，由于材料本身的各向异性等特点，使得光探测器可以探测多角度的线偏振光，应用范围更加广泛，从根本上改变了探测器的性质。
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公开(公告)号：CN108400198A
公开(公告)日：2018-08-14
申请号：CN201810091051.8
申请日：2018-01-30
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/113 , H01L31/0216 , H01L31/18
CPC classification number: Y02P70/521 , H01L31/1136 , H01L31/02161 , H01L31/1836 , H01L31/1896
Abstract: 本发明公开了一种面内非对称局域场调控的低维纳米光电探测器及制备方法。器件结构自下而上依次为衬底、氧化物层、纳米半导体、源漏电极和介质层。器件制备步骤是将用CVD方法生长出的超薄氧化锌(ZnO)纳米片转移到具有氧化物层的硅衬底上，利用电子束曝光和热蒸发等工艺制作源、漏电极，然后再利用电子束曝光和原子层沉积等工艺制作二氧化铪(HfO2)介质层，制备成低维纳米光电探测器。通过引入非对称HfO2，形成带电气体分子对纳米片的部分吸附，来调控氧化锌纳米片两边载流子的浓度，从而形成面内非对称局域场，最终来加快器件的响应速度，并且器件还展现了超高的探测率。本发明的优点是制备简单，响应速度快，暗电流低，探测率高和功耗小。
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