一种多结型锗基长波红外探测器及制备方法

    公开(公告)号:CN113725310B

    公开(公告)日:2024-03-26

    申请号:CN202110930626.2

    申请日:2021-08-13

    Abstract: 本发明公开了一种多结型锗基长波红外探测器及制备方法,所述探测器由锗基底、电极区、吸收区、阻挡区、引线电极和钝化层组成,制备方法包括四个步骤,即通过光刻、离子注入、快速退火、薄膜淀积和干法刻蚀等工艺在高阻锗基底上依次形成吸收区、电极区、钝化层和引线电极。本发明制备的长波红外探测器,在传统阻挡杂质带探测器结构的基础上,引入多个吸收区和阻挡区,从而获得多个耗尽区,使得耗尽区宽度增加,器件有效吸光区域增大,探测器的响应率和探测率得到提高。本发明的制备方法与当前的半导体工艺技术相兼容,研发和生产成本低。

    一种Ge长波红外太赫兹探测器阵列和制备方法

    公开(公告)号:CN113725243B

    公开(公告)日:2023-11-07

    申请号:CN202110930315.6

    申请日:2021-08-13

    Abstract: 本发明公开了一种Ge长波红外太赫兹探测器阵列和制备方法,该探测器阵列包括吸收区阵列和共用电极二个部分,吸收区阵列像元由吸收层、石墨烯/金属电极层组成,共用电极由背接触电极和正面刻蚀重掺杂电极层组成,其中背接触电极表面覆盖钝化层,制备方法包括四个步骤,依次是通过光刻和气相沉积技术在Ge晶片正面形成吸收层和石墨烯层;通过光刻、刻蚀和离子注入技术形成正面刻蚀重掺杂电极层;通过光刻和热蒸发技术形成正面金属电极层;通过减薄、离子注入和气相沉积技术形成背接触电极和钝化层。本发明的优点是:离子注入技术形成吸收层解决了台阶型探测器像元高纯Ge外延层制备困难的难题,并且与当前的半导体工艺技术相兼容。

    一种双面环形Ge基长波红外和太赫兹探测器和制备方法

    公开(公告)号:CN111739972B

    公开(公告)日:2023-11-10

    申请号:CN202010623567.X

    申请日:2020-07-01

    Abstract: 本发明公开了一种双面环形Ge基长波红外和太赫兹探测器和制备方法,该探测器包括上下二层,每一层由环状的吸收区、中心阻挡区、环状吸收区电极和中心阻挡区电极组成,层与层之间的吸收区和阻挡区电极分别通过欧姆接触串联,制备方法包括五个步骤,即通过光刻、离子注入、热蒸发技术在高阻Ge基底依次形成上吸收区,下吸收区,上电极区,下电极区,以及上下电极串联端。本发明的优点是:双面环形的器件结构有效增强了入射光子吸收和光生电子‑空穴对的产生效率,提高了量子效率,从而提高了传统BIB型光子探测器的探测率,并且与当前的半导体工艺技术相兼容。

    一种多结型锗基长波红外探测器及制备方法

    公开(公告)号:CN113725310A

    公开(公告)日:2021-11-30

    申请号:CN202110930626.2

    申请日:2021-08-13

    Abstract: 本发明公开了一种多结型锗基长波红外探测器及制备方法,所述探测器由锗基底、电极区、吸收区、阻挡区、引线电极和钝化层组成,制备方法包括四个步骤,即通过光刻、离子注入、快速退火、薄膜淀积和干法刻蚀等工艺在高阻锗基底上依次形成吸收区、电极区、钝化层和引线电极。本发明制备的长波红外探测器,在传统阻挡杂质带探测器结构的基础上,引入多个吸收区和阻挡区,从而获得多个耗尽区,使得耗尽区宽度增加,器件有效吸光区域增大,探测器的响应率和探测率得到提高。本发明的制备方法与当前的半导体工艺技术相兼容,研发和生产成本低。

    一种Ge长波红外太赫兹探测器阵列和制备方法

    公开(公告)号:CN113725243A

    公开(公告)日:2021-11-30

    申请号:CN202110930315.6

    申请日:2021-08-13

    Abstract: 本发明公开了一种Ge长波红外太赫兹探测器阵列和制备方法,该探测器阵列包括吸收区阵列和共用电极二个部分,吸收区阵列像元由吸收层、石墨烯/金属电极层组成,共用电极由背接触电极和正面刻蚀重掺杂电极层组成,其中背接触电极表面覆盖钝化层,制备方法包括四个步骤,依次是通过光刻和气相沉积技术在Ge晶片正面形成吸收层和石墨烯层;通过光刻、刻蚀和离子注入技术形成正面刻蚀重掺杂电极层;通过光刻和热蒸发技术形成正面金属电极层;通过减薄、离子注入和气相沉积技术形成背接触电极和钝化层。本发明的优点是:离子注入技术形成吸收层解决了台阶型探测器像元高纯Ge外延层制备困难的难题,并且与当前的半导体工艺技术相兼容。

    一种MoS2和GaAs异质结红外探测器及制备方法

    公开(公告)号:CN113690338A

    公开(公告)日:2021-11-23

    申请号:CN202110930615.4

    申请日:2021-08-13

    Abstract: 本发明公开了一种MoS2和GaAs异质结红外探测器及制备方法,该探测器包含GaAs基底、红外光吸收区、电荷传输层、电荷阻挡区和引线电极,制备方法包括四个步骤,即通过光刻、离子注入、二维材料转移和薄膜淀积等技术在高阻GaAs基底上依次形成红外光吸收区、电荷阻挡区、电荷传输层和引线电极。本发明的优点是:使用不同的材料充当红外光吸收区和电荷传输层,利用MoS2和GaAs之间形成的异质结电场将红外光吸收区内产生的光生载流子(电子或空穴)注入到电荷传输层内,通过电荷传输层电导率的变化来检测红外光信号,减小了红外光吸收区内热激发载流子对器件暗电流的影响,可以提高非本征半导体红外探测器的工作温度,并且相应的器件制备方法简单可行。

    一种双面环形Ge基长波红外和太赫兹探测器和制备方法

    公开(公告)号:CN111739972A

    公开(公告)日:2020-10-02

    申请号:CN202010623567.X

    申请日:2020-07-01

    Abstract: 本发明公开了一种双面环形Ge基长波红外和太赫兹探测器和制备方法,该探测器包括上下二层,每一层由环状的吸收区、中心阻挡区、环状吸收区电极和中心阻挡区电极组成,层与层之间的吸收区和阻挡区电极分别通过欧姆接触串联,制备方法包括五个步骤,即通过光刻、离子注入、热蒸发技术在高阻Ge基底依次形成上吸收区,下吸收区,上电极区,下电极区,以及上下电极串联端。本发明的优点是:双面环形的器件结构有效增强了入射光子吸收和光生电子-空穴对的产生效率,提高了量子效率,从而提高了传统BIB型光子探测器的探测率,并且与当前的半导体工艺技术相兼容。

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