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公开(公告)号：CN119401950B
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202411974626.2
申请日：2024-12-31
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H03B19/14
Abstract: 本发明属于毫米波倍频技术领域，提供了一种毫米波高次频梳倍频器及其制备方法和应用。本发明的毫米波高次频梳倍频器，包括层叠设置的基底层和吸收层；吸收层包括铌铱碲层和金属电极层，金属电极层的部分搭接于铌铱碲层上，4个金属电极层按横向和纵向对称分布。本发明采用铌铱碲作为吸收层，铌铱碲为零带隙材料，探测光谱范围广；同时，铌铱碲是非中心对称材料，具有较大的贝里曲率偶极子系数，使得其具有贝里曲率诱导的非线性霍尔效应，使得以此构建的毫米波高次频梳倍频器具有高次倍频效应，且不需要外加偏压，在室温和低温下均能够稳定工作。此外，有效降低了对高频毫米波‑太赫兹源的依赖，为高频毫米波‑太赫兹源的发展提供了理论依据。
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公开(公告)号：CN119675654A
公开(公告)日：2025-03-21
申请号：CN202411714560.3
申请日：2024-11-27
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H03K19/017 , H03K19/094 , H03K19/20
Abstract: 本申请公开了一种基于黑磷铁电场效应晶体管的逻辑门电路，涉及逻辑门电路技术领域，利用黑磷铁电场效应晶体管构成了各种固定的逻辑门电路和可调节的逻辑门电路，实现了黑磷铁电场效应晶体管的首次固定逻辑应用和首次可变逻辑应用，相较于现有技术，该固定的逻辑门电路和可调节的逻辑门电路应用了黑磷铁电场效应晶体管，由于黑磷铁电场效应晶体管具有更好的开关电流比，故能够提高开关速率，对逻辑门的延时进行了改善。
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公开(公告)号：CN116404063A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310325811.8
申请日：2023-03-30
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/109 , H01L31/18 , H01L31/0336 , H01L31/0352 , H01L31/0203 , H01L31/0224 , H01L31/0236 , H01L31/02 , H01L23/66
Abstract: 本发明公开了一种蝶形天线集成的拓扑半金属太赫兹探测器及制备方法。器件制备步骤主要通过机械剥离、紫外光刻、热蒸发镀膜、定点转移和超声引线等工艺形成蝶形天线集成的拓扑半金属太赫兹探测器。器件结构自下而上依次为：第一层是本征硅衬底、第二层是氧化物层、第三层是拓扑半金属硒碲镍和蝶形天线电极、第四层是拓扑半金属石墨烯。通过集成蝶形天线并构筑拓扑半金属垂直异质结方式构成的太赫兹探测器，可以调节拓扑半金属材料量子态的拓扑特征，并借助蝶形天线达到聚焦太赫兹光场和提高材料光吸收的目的，最终实现室温下太赫兹探测和成像功能。本发明的优点是探测器的响应速度快、室温下自驱动工作、噪声等效功率小和便于集成。
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公开(公告)号：CN116247119A
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202310325882.8
申请日：2023-03-30
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/109 , H01L31/18 , H01L31/032 , H01L31/0352 , H01L31/0203 , H01L31/0224 , H01L31/0236 , H01L31/02 , H01L23/66
Abstract: 本发明公开了一种特殊偶极子天线的室温拓扑绝缘体异质结光电探测器。器件制备步骤是将化学气相沉积生长的锗铋碲转移到有二氧化硅氧化层的高阻硅衬底上，然后采用干法转移碲化铋材料与锗碲铋形成异质结，再利用紫外光刻技术制作源、漏电极，并利用紫外光刻、电子束蒸发、剥离等工艺，制备成具有特殊天线结构的拓扑绝缘体异质结光电探测器。利用独特的天线结构，将太赫兹场集中在入射器件上，实现亚波长尺度光子结构控制下的集体等离激元振荡效率和吸收的增强，大幅提高光电探测器的灵敏度。所述的光电探测器在太赫兹波段体现了超高的响应率和较宽的响应谱。本发明的优点是探测率高，响应快，宽谱响应，功耗低和便于集成。
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公开(公告)号：CN113049096A
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN202110265603.4
申请日：2021-03-11
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: G01J1/42 , H01L31/115
Abstract: 本发明公开了一种室温周期对数天线集成的碲化镍太赫兹探测器及制备`方法。器件制备步骤是将机械剥离的碲化镍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，并利用电子束蒸发和超声引线等工艺，制备成具有周期对数天线结构的碲化镍探测器。通过构造具有周期对数的金属结构天线，诱导表面等离子体共振，将太赫兹入射光子耦合到碲化镍表面，增强入射电磁波与材料的相互作用，实现室温高灵敏的太赫兹宽谱吸收，从而显著增强了探测器的源漏电流，大幅提高了器件的信噪比和探测能力。基于碲化镍的探测器在太赫兹波段体现了很高的灵敏度。本发明的优点是响应率高，响应快，功耗低和便于集成化。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110416349A
公开(公告)日：2019-11-05
申请号：CN201910618723.0
申请日：2019-07-10
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/113 , H01L31/028 , H01L31/0232 , H01L31/18 , G01R29/08
Abstract: 本发明公开了一种可调控的室温石墨烯太赫兹探测器及其制备方法。器件结构自下而上依次为：第一层是衬底、第二层是石墨烯以及搭在石墨烯上的平面开口环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。器件制备步骤是采用湿法转移技术将石墨烯转移到衬底上，制备平面开口环天线和金属电极，用氧离子刻蚀对石墨烯图形化作为沟道材料，用原子层沉积工艺生长栅介质层，制备栅极，形成太赫兹探测器。其工作原理是，石墨烯内载流子的浓度和速度受到太赫兹电场的调控，发生分布式电阻自混频，产生直流响应信号。该探测器具有高速、宽频和高响应率等特点，可实现源漏偏压和栅压的双重调控，为实现室温太赫兹探测器大规模应用奠定基础。
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公开(公告)号：CN110400855A
公开(公告)日：2019-11-01
申请号：CN201910618757.X
申请日：2019-07-10
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/08 , H01L31/02 , H01L31/028 , H01L31/0224 , H01L31/18 , H01Q1/22
Abstract: 本发明公开了一种室温黑磷太赫兹探测器及其制备方法。器件结构自下而上依次为：第一层是本征硅衬底、第二层是氧化物层、第三层是黑磷以及搭在黑磷上的非对称的蝴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黑磷转移到衬底上，运用紫外光刻或者电子束曝光方法结合倾角蒸镀工艺制备非对称的蝴蝶形天线和金属电极，形成黑磷太赫兹探测器。当太赫兹光照射器件时，黑磷内载流子在赛贝克电动势驱动下单向运动，产生响应信号并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、高集成度等特点，可以在室温下对新鲜的树叶进行无损伤主动成像，为实现室温太赫兹探测器大规模应用奠定基础。
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公开(公告)号：CN119789772A
公开(公告)日：2025-04-08
申请号：CN202411874405.8
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，提供一种室温太赫兹霍尔整流器及其制备方法。本发明的室温太赫兹霍尔整流器包括基底层、吸收层和仿氧化介质保护层，基底层和吸收层层叠设置；吸收层包括分散设置的钽镍碲层和端金属电极层；端金属电极层的个数为4个；4个端金属电极层按横向和纵向对称分布；钽镍碲层位于4个端金属电极形成的区域的中心。本发明利用钽镍碲的铁电极化表面态相关联的可在室温以上持续存在的非线性霍尔效应，构建了一种无需使用半导体结和偏置电压的、不受热电压阈值和转变时间限制的电流整流器，本发明的整流器具有零阈值电压、快速响应、宽带频率探测的优点，并能实现对微弱电磁波信号的高效收集。
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公开(公告)号：CN119764802A
公开(公告)日：2025-04-04
申请号：CN202411789201.4
申请日：2024-12-06
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拓扑绝缘体碲化锆‑石墨烯的垂直异质结整流天线及其制备方法。该整流天线结构是：在硅衬底上是二氧化硅氧化层，在二氧化硅氧化层上首先电子束光刻金底电极，在底电极上法依次转移碲化锆和石墨烯，在碲化锆和石墨烯顶部再次电子束光刻顶电极，其结构由非对称垂直天线组成，源漏间的距离为50‑90nm；该碲化锆和石墨烯位于由底电极和顶电极构成的电极沟道间。本发明基于拓扑绝缘体碲化锆的独特电学特性，利用狄拉克半金属以及拓扑绝缘体材料在太赫兹频率范围内的强非线性响应，实现了高灵敏度和高效率的太赫兹波探测，以及高带宽，快响应的混频后端应用。
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公开(公告)号：CN119365059A
公开(公告)日：2025-01-24
申请号：CN202411392268.4
申请日：2024-10-08
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
Abstract: 本发明公开了一种非线性霍尔太赫兹整流装置，包括自下而上的衬底、氧化层、吸收层和电极；衬底由本征高阻硅制成，氧化层由二氧化硅制成，吸收层是外尔半金属薄膜，电极是四端金属电极。外尔半金属薄膜是铌铱碲(NbIrTe4)薄膜。在铌铱碲薄膜上刻蚀出十字架型结构，经过电子束曝光、电子束蒸镀和剥离技术制作出四端金属电极。本发明利用外尔半金属上简易的十字架型几何结构，将沿纵向辐射的振荡太赫兹光场耦合，通过贝里曲率诱导的非线性霍尔效应，实现了横向端的直流电信号的产生，这个过程不涉及任何外场的帮助。本发明实现了0.02‑0.82THz的宽波段太赫兹响应，功耗低、便于集成一体化。
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