公开(公告)号：CN120018626A

公开(公告)日：2025-05-16

申请号：CN202510129629.4

申请日：2025-02-05

Applicant: 中国科学院半导体研究所

Inventor： 王硕 ,  牛智川 ,  郝宏玥 ,  徐应强 ,  吴东海 ,  王国伟 ,  蒋洞微 ,  倪海桥 ,  张世豪

IPC: H10F77/14 ,  H10F77/30 ,  H10F30/24 ,  H10F71/00

Abstract: 本发明公开了一种双台面结构异质结红外探测器及其制备方法，所述红外探测器包括：衬底、外延层、钝化层和金属电极，所述外延层包括缓冲层、第一欧姆接触层、集电层、基层、发射层、第二欧姆接触层和保护层，所述第一欧姆接触层上设有第一台阶，使得第一台阶内侧的第一欧姆接触层和集电层形成台柱结构，所述集电层上设有第二台阶，使得第二台阶内侧的集电层、基层、发射层、第二欧姆接触层和保护层形成微柱结构。本发明通过双台面结构的设计，有效抑制光生载流子的横向移动，同时微柱结构和台柱结构能够将电场限制在中心区域，可以降低台面周边区域的电场强度，抑制边缘击穿，降低杂质和缺陷引起的表面漏电流，降低暗电流。

公开(公告)号：CN119560887A

公开(公告)日：2025-03-04

申请号：CN202311126003.5

申请日：2023-09-01

Applicant: 中国科学院半导体研究所

Inventor： 余红光 ,  牛智川 ,  杨成奥 ,  徐应强 ,  张宇 ,  倪海桥 ,  陈益航 ,  王天放 ,  石建美

IPC: H01S5/34 ,  H01S5/343 ,  H01S5/10 ,  H01S5/20

Abstract: 本公开提供一种带间级联激光器外延结构，包括：依次叠加的衬底、缓冲层、下限制层、下波导层、有源级联区、上波导层、上限制层和接触层；其中，下限制层用于限制激光向第一方向泄露，上限制层用于限制激光向第二方向泄露；下波导层的带隙宽度介于下限制层与有源级联区之间，且下波导层的带隙宽度大于有源级联区的带隙宽度，下波导层的折射率大于下限制层的折射率；以及有源级联区包括一个或多个周期的注入复合叠层，注入复合叠层包括电子注入区、空穴注入区，以及设置在电子注入区与空穴注入区之间的电子空穴复合区。本公开提供的激光器外延结构相对于传统W型量子阱，电子与空穴相互作用更强，光学增益更高。

公开(公告)号：CN119300538A

公开(公告)日：2025-01-10

申请号：CN202411435696.0

申请日：2024-10-15

Applicant: 中国科学院半导体研究所

Inventor： 李琛 ,  牛智川 ,  蒋洞微 ,  王国伟 ,  徐应强 ,  吴东海 ,  郝宏玥 ,  倪海桥

IPC: H10F77/14 ,  H10F77/124 ,  H10F30/223 ,  H10F71/00

Abstract: 本发明的实施例提供一种红外探测器的外延结构及其制备方法，红外探测器包括衬底，外延结构包括在衬底上由下至上依次叠置的缓冲层、P型层、i长波吸收层、N型层和盖层；其中，P型层包括InAs/GaInSb超晶格结构层；i长波吸收层包括InAs/GaInSb超晶格结构层；N型层包括InAs/GaInSb超晶格结构层。本发明的外延结构，i长波吸收层、P型层和N型层均包括InAs/GaInSb超晶格结构层，超晶格结构层中的GaInSb三元组分兼具载流子寿命长和吸收系数高的优点，有利于提升红外探测器的性能，此外，InAs/GaInSb超晶格材料达到特定截止波长的层厚更薄，有利于红外探测器的小型化。

公开(公告)号：CN117970753A

公开(公告)日：2024-05-03

申请号：CN202410288380.7

申请日：2024-03-13

Applicant: 中国科学院半导体研究所

Inventor： 尚向军 ,  牛智川 ,  倪海桥 ,  苏向斌 ,  刘汗青 ,  王国伟 ,  李叔伦 ,  戴德琰 ,  张宇

IPC: G03F7/20

Abstract: 本发明提供一种基于半导体激光器的全息光刻装置及全息光刻方法，该装置包括：激光发射组件，包括：激光二极管，用于产生激光光束；准直器，用于将激光光束转换为平行光束；光栅模块，用于基于平行光束产生多个衍射光束，其中一个衍射光束会再次入射至激光二极管中，向激光二极管提供光反馈，以形成光栅外腔结构，其余衍射光束用于输出相干激光；光反馈是基于对衍射光束进行波长选择后得到的特定光信号实现的；驱动/温控模块，与激光发射组件相连接，用于对激光发射组件进行电流注入和温度控制；空间滤波模块，用于对激光发射组件输出的相干激光进行空间滤波，得到高斯形单横模光束；自干涉装置，用于基于高斯形单横模光束对样片进行全息光刻。

公开(公告)号：CN115373229A

公开(公告)日：2022-11-22

申请号：CN202211042313.4

申请日：2022-08-29

Applicant: 中国科学院半导体研究所

Inventor： 尚向军 ,  牛智川 ,  倪海桥 ,  苏向斌 ,  王国伟 ,  刘汗青 ,  李叔伦 ,  戴德琰

IPC: G03F7/20

Abstract: 本发明公开了一种利用半导体激光器实现全息光刻的装置，可以应用于半导体光电器件技术领域。该装置包括：激光发射组件，检测组件和干涉装置。激光发射组件包括：蓝光激光二极管，准直透镜，驱动/温控模块，光栅构成光栅外腔结构，用于产生并输出单纵模蓝光激光；检测组件，用于实时监测单纵模蓝光激光的光谱和光强；干涉装置，用于利用单纵模蓝光激光对实验样片执行全息光刻工艺。本发明通过光栅外腔结构产生与输出单纵模蓝光激光，并实现了单纵模蓝光激光应用到全息光刻技术，其装置简便，可进行小区域的布拉格光栅制备，适用于分布式反馈激光器研制，促进其产业应用，同时也促进蓝紫光至紫外光半导体激光二极管的研发和应用。

公开(公告)号：CN113358677B

公开(公告)日：2022-09-02

申请号：CN202110628108.5

申请日：2021-06-06

Applicant: 南京国科半导体有限公司 ,  中国科学院半导体研究所

Inventor： 牛智川 ,  李农 ,  刘冰 ,  徐应强 ,  王国伟 ,  蒋洞微 ,  吴东海 ,  郝宏玥 ,  赵有文 ,  朱小贵 ,  何胜

IPC: G01N23/20058

Abstract: 本发明涉及半导体技术领域，公开了一种在GaSb衬底上生长InAs层的生长速度测定方法，采用分子束外延法生长InAs层，该方法包括步骤：S1：打开Ga源炉快门和Sb源炉快门在GaSb衬底上生长GaSb缓冲层，之后关闭Ga源炉快门和Sb源炉快门；S2：同时打开In源炉快门和As源炉快门在GaSb缓冲层上生长InAs层；S3：生长一段时间后，保持As源炉快门打开，关闭In源炉快门，以形成InAs平滑层，预定时间段后再次打开In源炉快门生长InAs层，再次生长InAs层的过程中利用反射式高能电子衍射强度振荡曲线测得InAs层生长速度。本发明的方法在InAs平滑层基础上生长在InAs层时测定生长速度，更容易得到振荡周期较多且较光滑的RHEED强度振荡曲线，使得InAs层生长速度测定结果更准确。

公开(公告)号：CN114464632A

公开(公告)日：2022-05-10

申请号：CN202210125761.4

申请日：2022-02-10

Applicant: 中国科学院半导体研究所

Inventor： 崔素宁 ,  牛智川 ,  蒋洞微 ,  王国伟 ,  徐应强 ,  吴东海 ,  郝宏玥 ,  陈伟强 ,  蒋俊锴

IPC: H01L27/144 ,  H01L31/0304 ,  H01L31/0352 ,  H01L31/101

Abstract: 本发明公开了一种近‑远红外宽光谱超晶格探测器，包括：衬底；形成在衬底上的缓冲层；在缓冲层上依次叠层设置的甚长波红外探测器、中波红外探测器和短波红外探测器；甚长波红外探测器与中波红外探测器之间依次设置有P+隧道结、N+隧道结，使甚长波红外探测器与中波红外探测器同时响应；中波红外探测器与短波红外探测器之间设置有载流子势垒阻挡层。本发明提供的探测器可以同时完成短红外波段、中红外波段、甚长波红外波段的探测，满足1μm～16μm宽光谱红外探测的要求。本发明提供的探测器通过设置甚长波通道空穴势垒层和载流子势垒阻挡层，可以降低探测器器件的暗电流，提高探测率。

公开(公告)号：CN113488558B

公开(公告)日：2022-04-29

申请号：CN202110764262.5

申请日：2021-07-06

Applicant: 中国科学院半导体研究所

Inventor： 郝宏玥 ,  牛智川 ,  徐应强 ,  王国伟 ,  蒋洞微 ,  吴东海

IPC: H01L31/101 ,  H01L31/18 ,  H01L27/146

Abstract: 本发明涉及一种红外探测器及其制备方法，属于探测器技术领域，该探测器包括：衬底，所述衬底包括光子晶体阵列，所述光子晶体阵列位于所述衬底的底部，所述光子晶体阵列包括n组四色探测单元，一组所述四色探测单元包括四个不同波段的光子晶体组，每个所述光子晶体组包括多个相同波段的光子晶体；外延层，在所述衬底表面外延得到，所述外延层包括焦平面阵列台面，所述焦平面阵列台面位于所述外延层的顶部，所述焦平面阵列台面的凸出部分为像元；所述光子晶体阵列与所述焦平面阵列台面相对设置，其中所述光子晶体组与所述像元相对设置；其中，n为大于或等于1的整数。

公开(公告)号：CN114122185A

公开(公告)日：2022-03-01

申请号：CN202111399153.4

申请日：2021-11-23

Applicant: 中国科学院半导体研究所

Inventor： 周文广 ,  牛智川 ,  徐应强 ,  王国伟 ,  蒋洞微 ,  吴东海 ,  蒋俊锴 ,  常发冉 ,  李农 ,  林芳祁 ,  崔素宁 ,  陈伟强

IPC: H01L31/105 ,  H01L31/107 ,  H01L31/0304 ,  H01L31/18

Abstract: 本发明提供一种短波双色红外探测器，包括：衬底，衬底的材料包括GaSb材料，缓冲层，形成于衬底表面，缓冲层的材料包括GaSb材料，短波红外单元，包括依次叠设在缓冲层表面的第一P型层、短波吸收层、第一N型层，其中，第一P型层、短波吸收层、第一N型层的材料包括AlInAsSb、InGaAsSb四元合金材料中的至少一种，雪崩倍增单元，包括依次叠设在第一N型层表面的第二N型层、雪崩倍增层、第二P型层，其中，第二N型层、雪崩倍增层、第二P型层的材料包括材料空穴离化系数与材料电子离化系数之比小于预设值的材料。本发明采用PINNIP型背靠背双二极管结构，可通过偏压极性调制实现探测短波长红外光和测距功能。

公开(公告)号：CN113972296A

公开(公告)日：2022-01-25

申请号：CN202111239358.6

申请日：2021-10-25

Applicant: 中国科学院半导体研究所

Inventor： 周文广 ,  牛智川 ,  徐应强 ,  王国伟 ,  蒋洞微 ,  蒋俊锴 ,  常发冉 ,  李农 ,  林芳祁 ,  崔素宁 ,  陈伟强

IPC: H01L31/101 ,  H01L31/105 ,  H01L31/107 ,  H01L31/0352 ,  H01L31/18

Abstract: 本发明涉及一种红外探测器，包括：衬底；沉积于所述衬底上的外延结构包括：P型掺杂缓冲层，形成于衬底上；长波红外单元，形成于P型掺杂缓冲层上，所述长波红外单元形成P‑π‑M‑N结构，用于吸收长波红外线；N型公共接触层，形成于长波红外单元上；短波红外单元，形成于N型公共接触层上，所述短波红外单元形成N‑I‑P结构，用于吸收短波红外线及测距；外延结构和金属上电极及金属下电极欧姆连接，外延结构外部形成有硫化层和钝化层，且在外延结构上形成通光孔。本发明还提供一种针对红外探测器的制备方法，包括在所述衬底上生长所述外延结构，之后依次进行刻蚀、硫化处理、钝化处理、制出通光孔、光刻形成金属上电极以及金属下电极。