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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：CN114336287B
公开(公告)日：2023-12-26
申请号：CN202011081443.X
申请日：2020-10-10
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本公开提供了一种基于共面电极配置的倏逝波耦合硅基激光器及其制备方法，该激光器包括：III‑V族或IV族化合物半导体激光器(1)，用于产生激光，SOI波导结构(2)，用于输出激光；其中，III‑V族或IV族化合物半导体激光器(1)至少包括由多层外延层构成的有源脊波导(110)、电隔离层(108‑1、108‑2)、正电极、负电极和衬底(101)，所述正、负电极设于所述衬底(101)的同一侧，SOI波导结构(2)，至少包括硅波导(210)和复合金属层(211)，硅波导(210)与有源脊波导(110)表面接触，利用倏逝波耦合原理，使III‑V族或IV族化合物半导体激光器产生的光经过损耗较低的N型掺杂层耦合到硅波导中，复合金属层(211)分设于硅波导(210)两侧，分别与正、负电极键合连接。
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公开(公告)号：CN114336287A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202011081443.X
申请日：2020-10-10
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本公开提供了一种基于共面电极配置的倏逝波耦合硅基激光器及其制备方法，该激光器包括：III‑V族或IV族化合物半导体激光器(1)，用于产生激光，SOI波导结构(2)，用于输出激光；其中，III‑V族或IV族化合物半导体激光器(1)至少包括由多层外延层构成的有源脊波导(110)、电隔离层(108‑1、108‑2)、正电极、负电极和衬底(101)，所述正、负电极设于所述衬底(101)的同一侧，SOI波导结构(2)，至少包括硅波导(210)和复合金属层(211)，硅波导(210)与有源脊波导(110)表面接触，利用倏逝波耦合原理，使III‑V族或IV族化合物半导体激光器产生的光经过损耗较低的N型掺杂层耦合到硅波导中，复合金属层(211)分设于硅波导(210)两侧，分别与正、负电极键合连接。
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公开(公告)号：CN109560462B
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN201710888586.3
申请日：2017-09-27
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明公开了一种硅基混合集成激光器阵列及其制备方法。硅基混合集成激光器阵列包括：制作在SOI基底和III‑V半导体外延层上的多个平行排布的硅基混合集成激光器；其中，每个硅基混合集成激光器包括：硅脊波导；导热层，位于硅脊波导两侧的特定区域内，该特定区域为SOI基底去除顶层硅和埋氧层之后获得的区域；本征层，形状为马鞍形，包括两端的突出部和连接部，其中一两端的突出部覆盖于导热层上方；本征层连接部上依次有N型波导层、有源区、P型盖层；III‑V波导，由III‑V半导体外延层图案化形成，与硅脊波导相连接；P型欧姆接触层，P电极以及N电极。散热性好，制备工艺简单稳定、重复性好、制作成本低。
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公开(公告)号：CN109560462A
公开(公告)日：2019-04-02
申请号：CN201710888586.3
申请日：2017-09-27
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明公开了一种硅基混合集成激光器阵列及其制备方法。硅基混合集成激光器阵列包括：制作在SOI基底和III-V半导体外延层上的多个平行排布的硅基混合集成激光器；其中，每个硅基混合集成激光器包括：硅脊波导；导热层，位于硅脊波导两侧的特定区域内，该特定区域为SOI基底去除顶层硅和埋氧层之后获得的区域；本征层，形状为马鞍形，包括两端的突出部和连接部，其中一两端的突出部覆盖于导热层上方；本征层连接部上依次有N型波导层、有源区、P型盖层；III-V波导，由III-V半导体外延层图案化形成，与硅脊波导相连接；P型欧姆接触层，P电极以及N电极。散热性好，制备工艺简单稳定、重复性好、制作成本低。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111987585A
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN201910443247.3
申请日：2019-05-24
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明公开了一种硅波导输出激光器，包括：III-V族有源结构，用于生成所述激光器的光源，所述III-V族有源结构包括：隧道结层，用于形成反向隧穿电流通道；N型衬底，设置于所述隧道结层上表面；P型层，设置于所述隧道结层下表面；量子阱有源层，设置于所述P型层下表面；N型层，设置于所述量子阱有源层下表面；以及，硅波导结构，设置于所述III-V族有源结构之下，用于与所述III-V族有源结构共同形成光学谐振腔和激光输出波导。
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公开(公告)号：CN109683354B
公开(公告)日：2020-09-15
申请号：CN201910121018.X
申请日：2019-02-18
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: G02F1/015
Abstract: 本公开提供了一种中红外波段调制器的制备方法，包括：步骤1：SOI衬底顶层硅(1)与N型InSb衬底(20)真空键合；步骤2：减薄N型InSb衬底(20)后刻蚀出脊形N型InSb结构(2)，该脊形N型InSb结构(2)包括中间的脊形和两侧的平板区；步骤3：将平板区转变为P型InSb结构(3)，或者，将凸出于平板区的脊形转变为P型InSb结构(3)，同时，使得在N型InSb结构(2)与P型InSb结构(3)之间形成中性区I区(4)；步骤4：对脊形一侧的平板区进行光刻腐蚀，保留另一侧的平板区；步骤5：制备钝化保护层(5)；步骤6：制备N电极(6)和P电极(7)。本公开还提供了一种中红外波段调制器。
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公开(公告)号：CN109683354A
公开(公告)日：2019-04-26
申请号：CN201910121018.X
申请日：2019-02-18
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: G02F1/015
Abstract: 本公开提供了一种中红外波段调制器的制备方法，包括：步骤1：SOI衬底顶层硅(1)与N型InSb衬底(20)真空键合；步骤2：减薄N型InSb衬底(20)后刻蚀出脊形N型InSb结构(2)，该脊形N型InSb结构(2)包括中间的脊形和两侧的平板区；步骤3：将平板区转变为P型InSb结构(3)，或者，将凸出于平板区的脊形转变为P型InSb结构(3)，同时，使得在N型InSb结构(2)与P型InSb结构(3)之间形成中性区I区(4)；步骤4：对脊形一侧的平板区进行光刻腐蚀，保留另一侧的平板区；步骤5：制备钝化保护层(5)；步骤6：制备N电极(6)和P电极(7)。本公开还提供了一种中红外波段调制器。
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公开(公告)号：CN111987585B
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN201910443247.3
申请日：2019-05-24
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明公开了一种硅波导输出激光器，包括：III‑V族有源结构，用于生成所述激光器的光源，所述III‑V族有源结构包括：隧道结层，用于形成反向隧穿电流通道；N型衬底，设置于所述隧道结层上表面；P型层，设置于所述隧道结层下表面；量子阱有源层，设置于所述P型层下表面；N型层，设置于所述量子阱有源层下表面；以及，硅波导结构，设置于所述III‑V族有源结构之下，用于与所述III‑V族有源结构共同形成光学谐振腔和激光输出波导。
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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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