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公开(公告)号:CN114551228A
公开(公告)日:2022-05-27
申请号:CN202210108114.2
申请日:2022-01-28
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明提出一种空穴自旋量子比特的制备方法,该方法包括以下两个步骤:基于CMOS工艺制备倾斜量子阱结构,通过控制倾斜角度以实现生长[110]方向量子阱,量子阱结构为P型掺杂锗量子阱;基于电偶极矩自旋共振(EDSR)技术在量子阱结构中制备二维栅控量子点,以实现高品质空穴自旋量子比特。相比于传统的生长于[100]方向的量子阱,[110]生长方向的量子阱具有最大的线性Rashba自旋轨道耦合效应,能够提供最快的Rabi自旋翻转。本发明通过设计倾斜量子阱,克服了在平面上直接生长[110]量子阱的困难,为实现高品质空穴自旋量子比特提供了一种全新的解决方案。
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公开(公告)号:CN116666485A
公开(公告)日:2023-08-29
申请号:CN202310841341.0
申请日:2023-07-10
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01L31/109 , H01L31/18 , H01L31/0304 , H01L31/0352 , H01L31/0216
Abstract: 本发明提供一种近红外探测器件,包括:衬底,包括掺杂区域和非掺杂区域,所述衬底的材料包括锑化镓,所述掺杂区域设置于衬底表面,并从衬底表面向下延伸至第一深度,所述掺杂区域所掺杂的离子包括锗和/或硅离子,所述非掺杂区域为所述衬底去除所述掺杂区域的剩余部分,通过从衬底表面向下注入离子形成一种平面型近红外探测器结构。该器件结构简单实用,具有良好的光响应度,能够广泛运用于各种实际场景。
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公开(公告)号:CN114530497A
公开(公告)日:2022-05-24
申请号:CN202210116157.5
申请日:2022-01-28
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01L29/66
Abstract: 本发明提出一种空穴线性Rashba自旋轨道耦合效应的增强方法,该方法在传统锗量子阱结构的基础上在界面处插入了一个或多个硅原子层,能够获得一个数量级提升的空穴线性Rashba自旋劈裂。本发明还提供了一种超晶格势垒替代硅锗合金势垒构建锗量子阱的更优方案,该方案在界面量子阱方案的基础上能够继续提升几倍的空穴线性Rashba效应。本发明涉及的锗量子阱结构深度兼容CMOS工艺,获得一个数量级提升的空穴线性Rashba效应将为锗量子点自旋量子比特的快速操控提供全新的解决方案。
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公开(公告)号:CN108461584A
公开(公告)日:2018-08-28
申请号:CN201810203008.6
申请日:2018-03-12
Applicant: 中国科学院半导体研究所
CPC classification number: H01L33/0054 , H01L33/343
Abstract: 本发明提供了一种实现兼容CMOS工艺的直接带隙发光的硅基材料及其制备方法,该方法包括步骤:准备硅基材料,所述硅基材料为锗材料或者硅锗合金;在所述硅基材料的部分晶格间隙位置填入惰性气体原子和/或原子序数小的原子达到晶格体积膨胀,以实现其能带结构由间接带隙向直接带隙转变,得到直接带隙发光的硅基材料。此外,本发明还提供了一种发光硅基器件。本发明的制备方法兼容CMOS集成电路工艺,实现锗及硅锗合金材料的直接带隙发光,其发光效率比肩InP和GaAs等III-V族直接带隙材料,为实现硅基或锗基光电子集成技术所需的片上光源提供了一种全新的解决方案。
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公开(公告)号:CN1145247C
公开(公告)日:2004-04-07
申请号:CN01104430.6
申请日:2001-02-26
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明提出了一种InGaAs/GaAs自组织量子点外延层结构,以及实现这一外延结构的分子束外延生长技术。通过精确控制分子束外延生长条件一用单原子层交替生长来控制量子点的组分、外延层厚度、形貌结构等,可以实现室温下1.3微米发光,并显著提高室温下光荧光发光效率。其室温PL谱半峰宽仅为19.2meV,将其应用于1.3微米波段的量子点激光器、探测器等各种光电子器件中,将极大地改善该类器件的性能如:降低其激光器阈值电流、增强探测器灵敏度等。
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公开(公告)号:CN117133820A
公开(公告)日:2023-11-28
申请号:CN202311386228.4
申请日:2023-10-25
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01L31/0352 , H01L31/102 , H01L31/0304 , H01L31/0224
Abstract: 本发明提供一种甚长波超晶格势垒红外探测器,包括由下至上依次叠置的衬底、缓冲层、底部接触层、吸收层、势垒层、顶部接触层和盖层;其中,底部接触层、吸收层、势垒层、顶部接触层均为InAs/GaSb/AlSb/GaSb构成的M型超晶格,且通过分子束外延的方式生长得到;势垒层材料中的InAs层周期厚度比吸收层小。本发明吸收层和势垒层采用同种超晶格结构,可以解决晶格失配的问题,降低两者之间的价带偏移,从而降低GR暗电流噪声,提高探测器件的准确性和灵敏度。同时,超晶格结构可以通过能带工程控制调节带隙的大小、吸收系数的高低,丰富甚长波探测器的应用场景。
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公开(公告)号:CN116314215A
公开(公告)日:2023-06-23
申请号:CN202310581359.1
申请日:2023-05-23
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01L27/144 , H01L31/0288 , H01L31/0312 , H01L31/18 , H01L31/0216
Abstract: 本发明提供一种多波段探测器及其制备方法,多波段探测器包括:衬底;可见光探测器,设置于衬底的第一区域,包括由Si形成的第一有源区和第一掺杂区,第一掺杂区为在Si中形成的重掺杂区;近红外探测器,设置于衬底的第二区域,包括由Ge形成的第二有源区和第二掺杂区,第二掺杂区为在Si、Ge中形成的重掺杂区;短波红外探测器,设置于衬底的第三区域,包括由第一Sn组分的GeSn形成的第三有源区和第三掺杂区,第三掺杂区为在Ge、第一Sn组分的GeSn中形成的重掺杂区;中红外探测器,设置于衬底的第四区域,包括第二Sn组分的GeSn形成的第四有源区和第四掺杂区,第四掺杂区为在第一Sn组分的GeSn、第二Sn组分的GeSn中形成的重掺杂区;GeSn材料第一Sn组分小于第二Sn组分。
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公开(公告)号:CN1372360A
公开(公告)日:2002-10-02
申请号:CN01104430.6
申请日:2001-02-26
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01S5/323
Abstract: 本发明提出了一种InGaAs/GaAs自组织量子点外延层结构,以及实现这一外延结构的分子束外延生长技术。通过精确控制分子束外延生长条件-用单原子层交替生长来控制量子点的组分、外延层厚度、形貌结构等,可以实现室温下1.3微米发光,并显著提高室温下光荧光发光效率。其室温PL谱半峰宽仅为19.2meV,将其应用于1.3微米波段的量子点激光器、探测器等各种光电子器件中,将极大地改善该类器件的性能如:降低其激光器阈值电流、增强探测器灵敏度等。
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公开(公告)号:CN117810264B
公开(公告)日:2024-07-19
申请号:CN202410065634.9
申请日:2024-01-17
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01L29/78 , H01L29/06 , H01L21/336
Abstract: 本发明提供一种隧穿器件及制备方法,应用于半导体器件技术领域。该隧穿器件包括:衬底,衬底表面被划分为第一区域和第二区域;掺杂层,包括P型掺杂层和N型掺杂层,P型掺杂层设置于第一区域,N型掺杂层设置于第二区域;其中,P型掺杂层与N型掺杂层相连接;第一介电层,设置于P型掺杂层的表面,与P型掺杂层表面的部分区域相接触;第二介电层,设置于N型掺杂层的表面,与N型掺杂层表面的部分区域相接触;其中,第一介电层和第二介电层之间存在间隙;栅极层,分别设置于第一介电层表面以及第二介电层表面。该隧穿器件通过栅极层对PN进行调控,在反向偏压下实现负微分电阻效应的同时,有效降低器件的泄漏电流,提高隧穿器件的性能。
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公开(公告)号:CN117810264A
公开(公告)日:2024-04-02
申请号:CN202410065634.9
申请日:2024-01-17
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01L29/78 , H01L29/06 , H01L21/336
Abstract: 本发明提供一种隧穿器件及制备方法,应用于半导体器件技术领域。该隧穿器件包括:衬底,衬底表面被划分为第一区域和第二区域;掺杂层,包括P型掺杂层和N型掺杂层,P型掺杂层设置于第一区域,N型掺杂层设置于第二区域;其中,P型掺杂层与N型掺杂层相连接;第一介电层,设置于P型掺杂层的表面,与P型掺杂层表面的部分区域相接触;第二介电层,设置于N型掺杂层的表面,与N型掺杂层表面的部分区域相接触;其中,第一介电层和第二介电层之间存在间隙;栅极层,分别设置于第一介电层表面以及第二介电层表面。该隧穿器件通过栅极层对PN进行调控,在反向偏压下实现负微分电阻效应的同时,有效降低器件的泄漏电流,提高隧穿器件的性能。
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