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公开(公告)号：CN116435405A
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202310197388.8
申请日：2023-03-03
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01L31/18 , H01L31/107 , H01L21/02
Abstract: 本发明提供一种雪崩光电探测器的制备方法，包括：利用气相外延法在p+型衬底表面依次生长本征层、场控层、倍增层；在倍增层表面注入磷离子得到n+型欧姆接触层，形成工作区；工作区包括本征层、场控层、倍增层和n+型欧姆接触层；对工作区进行刻蚀，使其在p+型衬底表面形成台面；在台面的表面生长钝化层；在钝化层中形成上端电极；在p+型衬底背面形成下端电极。该方法通过气相外延法连续生长本征层、场控层、倍增层，有效保证工作区的均一性，提高器件的整体性能；且该方法通过刻蚀台面有效降低相邻器件间的串扰，简化雪崩光电探测器的结构，易于制备。
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公开(公告)号：CN113629159B
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202110905573.9
申请日：2021-08-06
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01L31/0352 , H01L31/107 , H01L31/18
Abstract: 本发明提供一种硅红外增强倏逝波耦合雪崩光电探测器及制备方法，该探测器包括：SOI晶片；脊形单模传输波导；吸收层，具有缺陷能级，外延形成于单模传输波导上；波导与吸收层之间通过倏逝波进行光的耦合；倍增层，形成于吸收层中；P型电极接触层，形成于倍增层中；N型电极接触层，形成于吸收层的除倍增层以外的区域中；P型和N型电极，形成于P型和N型电极接触层上。本发明利用离子注入在吸收层硅上形成缺陷能级，可提高其在红外2‑3μm波段的吸收；利用倏逝波耦合方式，解决响应速度和量子效率之间的矛盾；利用缺陷硅及其垂直的雪崩探测器结构，提高器件的量子效率；易于与硅基CMOS器件集成，可促进硅探测器在红外波段的应用。
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公开(公告)号：CN114975672B
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202110222821.X
申请日：2021-02-26
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01L31/107 , H01L31/0352 , H01L31/18 , B82Y40/00
Abstract: 一种背入射近红外增强硅雪崩光电探测器的结构及制备方法，包括：衬底、π型层、p型层、n+层、贯穿p型层的沟道型保护槽、二氧化硅绝缘层以及第一电极；还包括位于结构下方的衬底掏空区域、硅柱区和第二电极。本发明通过设置硅柱区和沟道型保护槽，增强了光电探测器近红外波段下不同波长的响应，调控边缘电场分布，有效调节器件的击穿特性，降低了过剩噪声；此外本发明在制备过程中采用微米级工艺，较纳米级工艺精度要求低，工艺容错率高，达到了降低制备成本的有益效果。
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公开(公告)号：CN116247118B
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202310531231.4
申请日：2023-05-12
Applicant: 潍坊先进光电芯片研究院 , 中国科学院半导体研究所
IPC: H01L31/107 , H01L31/0352
Abstract: 本申请公开了一种双载流子倍增的雪崩光电探测器，包括倍增层，倍增层为两层，一层倍增层用于空穴的雪崩倍增，另一层倍增层用于电子的雪崩倍增，两层倍增层之间设有两层电荷层和一层光吸收层，光吸收层两侧分别设有一层电荷层，电荷层用于调控倍增层和光吸收层电场。具有以下优点：解决了如何能够让吸收层的光生电子和空穴沿着不同方向进入两个倍增层问题，让光生电子和光生空穴同时进行倍增，较大的提高了光电流的输出，提高了器件增益值。
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公开(公告)号：CN114975672A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202110222821.X
申请日：2021-02-26
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01L31/107 , H01L31/0352 , H01L31/18 , B82Y40/00
Abstract: 一种背入射近红外增强硅雪崩光电探测器的结构及制备方法，包括：衬底、π型层、p型层、n+层、贯穿p型层的沟道型保护槽、二氧化硅绝缘层以及第一电极；还包括位于结构下方的衬底掏空区域、硅柱区和第二电极。本发明通过设置硅柱区和沟道型保护槽，增强了光电探测器近红外波段下不同波长的响应，调控边缘电场分布，有效调节器件的击穿特性，降低了过剩噪声；此外本发明在制备过程中采用微米级工艺，较纳米级工艺精度要求低，工艺容错率高，达到了降低制备成本的有益效果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113794104A
公开(公告)日：2021-12-14
申请号：CN202111150917.6
申请日：2021-09-29
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明公开了一种光子晶体激光器，包括：有源层(6)；N型下波导层(5)，设置在有源层(6)下，用于形成电流注入通道和纵向光场限制；以及光子晶体波导层(4)，设置在N型下波导层(5)下，包括多个波导组件，每个波导组件包括：高折射率层(41)，以及低折射率层(42)，设置在高折射率层(41)上，低折射率层(42)的折射率不高于高折射率层(41)的折射率，多个波导组件的高折射率层(41)和低折射率层(42)交替设置，其中，低折射率层(42)包括从高折射率层(41)依次形成的折射率下降部(421)、过渡部(422)、和折射率上升部(423)，折射率下降部(421)的折射率从高折射率层(41)的折射率逐渐下降到过渡部(422)的折射率，折射率上升部(423)的折射率从过渡部(422)的折射率逐渐上升到高折射率层(41)的折射率。
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公开(公告)号：CN115133403B
公开(公告)日：2025-04-11
申请号：CN202210754306.0
申请日：2022-06-28
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本公开提供一种低功率损耗半导体激光器及制备方法，器件包括：半导体衬底层，以及依次叠设外延于半导体衬底层上的N型限制层、N型波导层、有源层、P型波导层、P型限制层和欧姆接触层；P型限制层包括叠设的第一P型子限制层和第二P型子限制层，第一P型子限制层靠近P型波导层；其中，沿外延方向，半导体衬底层、N型限制层、第二P型子限制层和欧姆接触层的掺杂浓度沿厚度变化均保持不变，掺杂气体流量随时间的变化为常数，N型波导层、P型波导层和第一P型子限制层的掺杂浓度与厚度均满足二次函数关系，掺杂气体流量随时间的变化均满足二次函数关系。该器件可以实现很低的功率损耗。
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公开(公告)号：CN116314394A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310271019.9
申请日：2023-03-17
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01L31/0352 , H01L31/0304 , H01L31/109 , H01L31/18
Abstract: 本公开提供一种光电探测器及其制备方法，涉及光电探测器件研究及光电子材料领域，其包括衬底，依次叠设于衬底上的第一缓冲层，第二缓冲层，第一欧姆接触层，吸收层，电子势垒层以及第二欧姆接触层；其中，第一缓冲层采用In组分渐变的InxAl1‑xAs组成；第二缓冲层采用多组周期交替层叠生长的InyAl1‑yAs层和InyGa1‑yAs层组成；电子势垒层采用AlGaAsSb制成。本公开降低了由于高In组分吸收层和衬底之间较大晶格失配带来的位错密度，减少了吸收层中的缺陷，提高了吸收层的结晶质量，同时，采用AlGaAsSb作为电子势垒层有效提高了光生载流子的输运和收集效率。
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公开(公告)号：CN113629159A
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202110905573.9
申请日：2021-08-06
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01L31/0352 , H01L31/107 , H01L31/18
Abstract: 本发明提供一种硅红外增强倏逝波耦合雪崩光电探测器及制备方法，该探测器包括：SOI晶片；脊形单模传输波导；吸收层，具有缺陷能级，外延形成于单模传输波导上；波导与吸收层之间通过倏逝波进行光的耦合；倍增层，形成于吸收层中；P型电极接触层，形成于倍增层中；N型电极接触层，形成于吸收层的除倍增层以外的区域中；P型和N型电极，形成于P型和N型电极接触层上。本发明利用离子注入在吸收层硅上形成缺陷能级，可提高其在红外2‑3μm波段的吸收；利用倏逝波耦合方式，解决响应速度和量子效率之间的矛盾；利用缺陷硅及其垂直的雪崩探测器结构，提高器件的量子效率；易于与硅基CMOS器件集成，可促进硅探测器在红外波段的应用。
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公开(公告)号：CN112688164A
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN202011555716.X
申请日：2020-12-24
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 一种侧向复合光栅DFB激光器结构及应用，该侧向复合光栅DFB激光器结构包括N面电极层；N型波导层，设置在N面电极层上；有源层，设置在N型波导层上；P型波导层，设置在有源层上，包括未刻蚀P型波导层、脊波导和高阶表面侧向光栅，脊波导和高阶表面侧向光栅均设置在未刻蚀P型波导层上，高阶表面侧向光栅设置在脊波导两侧，狭槽区域设置在高阶表面侧向光栅与脊波导的连接处；以及P面电极层，设置在脊波导上。本发明通过在高阶表面侧向光栅与脊波导的连接处附近引入狭槽进行电隔离，可以减少电注入时侧向光栅造成的载流子泄漏，从而降低激光器的阈值电流密度，提高斜率效率，有利于实现窄线宽和高功率激光输出。
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