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公开(公告)号：CN117080290A
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202310932390.5
申请日：2023-07-27
Applicant: 北京工业大学
IPC: H01L31/108 , H01L31/0232 , H01L31/0352
Abstract: 本发明公开了一种基于微环结构的肖特基结多通道光电探测器，包括：衬底；多模波导，多模波导与衬底通过对版键合相连；衬底上的多个微环结构，微环结构上长有光吸收区；在光吸收区一侧生长一层金属层，另一侧进行离子注入形成掺杂区；在金属层上沉积并引出第一电极，在掺杂区上沉积并引出第二电极，第一电极和第二电极之间存在电势差实现光电转换。本发明通过多模波导与微环谐振腔耦合，利用微环谐振腔的增强作用提高光吸收层的量子效率及响应速度，同时通过多通道同时探测不同波长的光提高探测器的吸收效率。本发明制备工艺简单，集成度高，损耗低，稳定性高，易于与光通信器件集成组成光电集成电路。
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公开(公告)号：CN117038773A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202310932595.3
申请日：2023-07-27
Applicant: 北京工业大学
IPC: H01L31/101 , H01L31/0232 , H01L31/0352
Abstract: 本发明公开了一种基于微环结构的多通道光电探测器，包括：衬底，衬底从上至下依次包括顶部本征层、埋氧层以及底部本征层；在衬底的顶部本征层上刻蚀形成一多模波导以及位于多模波导两侧的多个微环结构；微环结构上生长有光吸收层；在微环结构两侧分别进行离子注入形成P型掺杂区和N型掺杂区；在P型掺杂区上形成P+欧姆接触电极，在N型掺杂区上形成N+欧姆接触电极，P电极和N电极之间存在电势差实现光电转换。本发明通过多模波导与微环谐振腔耦合，利用微环谐振腔的增强作用提高光吸收层的量子效率及响应速度，同时通过多通道同时探测不同波长的光提高探测器的吸收效率。本发明工艺简单，集成度高，易于与光通信器件集成组成光电集成电路。
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公开(公告)号：CN115207150A
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN202210869708.5
申请日：2022-07-21
Applicant: 北京工业大学
IPC: H01L31/105 , H01L31/0224 , H01L31/0236 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开了一种全通信波段覆盖的高速光电探测器，高速光电探测器是半导体光电探测器件；半导体光电探测器件为台面结构，包括自下向上依次设置的衬底层、本征吸收层、等离激元纳米金属颗粒层和透明电极层；衬底层通过刻蚀暴露在台面结构的下台面，本征吸收层位于台面结构的上台面；衬底层上设有第一金属电极，透明电极层上设有第二金属电极；本征吸收层的表面纵向制作周期性锥形空气孔洞形成光子晶体；周期性锥形空气孔洞内填充有禁带宽度不同于本征吸收层材料的其他半导体材料以形成锥形孔洞材料填充区。本发明适用探测波长范围为紫外、可见光、近红外波段，同时具有高吸收效率、高集成度等优点。
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公开(公告)号：CN112117640B
公开(公告)日：2022-02-22
申请号：CN202011204317.9
申请日：2020-11-02
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种衬底型衍射光学元件VCSEL分光结构及制备方法，自下而上依次包括：热沉、底发射VCSEL阵列芯片、带有二元衍射光栅的衬底层、超表面结构层、保护层和增透膜层；所述衬底层的底部设有所述底发射VCSEL阵列芯片，所述衬底层的顶部设有二元衍射光栅，所述超表面结构层的组成微元呈正方形网格结构排布。本发明在底发射VCSEL芯片上键合衍射光学元件，将VCSEL芯片每个发光单元发射的激光分束，使输出激光束数量级增大；以及在衍射光学元件之上键合超表面结构层，用于激光分束后聚焦。本发明设计的衬底型衍射光学元件的VCSEL分光结构可以在半导体工艺下一步制成，且不需要外部光学元件，易实现器件小型化、芯片化。
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公开(公告)号：CN111477703B
公开(公告)日：2022-01-18
申请号：CN202010291927.0
申请日：2020-04-14
Applicant: 北京工业大学
IPC: H01L31/0232 , H01L31/105
Abstract: 本发明公开了一种大孔径高速光电探测器，光电探测器是垂直入射器件，由下往上依次设有光栅区、衬底层、p型掺杂区、本征吸收区、n型掺杂区；垂直入射器件为台面结构，通过刻蚀将p型掺杂区暴露在下台面，n型掺杂区位于上台面；p型掺杂区上形成p型欧姆电极，n型掺杂区上形成n型欧姆电极；光栅区是在衬底层背面通过图形刻蚀形成周期性的光栅结构，此结构具有透镜作用，能将大面积垂直入射的平行光汇聚到光栅后方焦点处；衬底层材料的禁带宽度大于入射光子能量；本征吸收区材料的禁带宽度小于或等于入射光子能量。本发明的光电探测器具有低成本、低功耗、小尺寸、高速和大通光面积的优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111682402B
公开(公告)日：2021-09-07
申请号：CN202010566217.4
申请日：2020-06-19
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种对称DBR结构的面发射半导体激光芯片及其制备方法，芯片是从衬底层底发射激光的面发射两维阵列光源芯片，其由下往上依次包括衬底层、分布式布拉格部分反射镜、有源层、氧化光学限制层、分布式布拉格全反射镜和欧姆接触层；有源层、氧化光学限制层、分布式布拉格全反射镜和欧姆接触层在水平面上间隔布设，有源层、氧化光学限制层、分布式布拉格全反射镜和欧姆接触层的侧面以及外露的分布式布拉格部分反射镜的顶部设有钝化层，欧姆接触层的顶部以及钝化层的顶部和外侧设有连续的第一电极；衬底层的出光侧相对应氧化光学限制层的氧化孔位置设有凹槽结构，衬底层除凹槽结构的其他位置设有第二电极，第二电极与第一电极的极性相反。
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公开(公告)号：CN113299774A
公开(公告)日：2021-08-24
申请号：CN202110529566.3
申请日：2021-05-14
Applicant: 北京工业大学
IPC: H01L31/0232 , H01L31/105 , H01L27/144 , H01L27/146
Abstract: 本发明公开了一种大视场的成像器件，属于光电检测技术领域，包括表面微结构、衬底层、缓冲层、像素阵列及钝化层；像素阵列包括至少一个像素单元，像素单元包括n+型掺杂层、吸收层、p+型掺杂层；在衬底层的缓冲层上引出有穿透钝化层的n+型电极，在p+型掺杂层上引出有穿透钝化层的p+型电极；表面微结构能改变光的传输路径，使得入射的光信号通过表面微结构的聚焦作用使光信号汇聚，汇聚的光信号传播到像素阵列产生可以自由移动的光生电子空穴对，施加偏压下，形成电信号。本发明的大视场成像器件具有成像视场大、像素单元尺寸小等优点，像素单元可以根据不同的材料应用于可见光成像、红外成像和紫外成像。
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公开(公告)号：CN112786717A
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN202110031520.9
申请日：2021-01-11
Applicant: 北京工业大学
IPC: H01L31/0232 , H01L31/0352 , H01L31/09 , H01L27/144
Abstract: 本发明公开了一种微环耦合多通道集成光电探测器，属于光电检测技术领域，包括衬底，衬底从上至下依次包括顶部本征层、埋氧层以及底部本征层；衬底的顶层上刻蚀形成一多模波导以及位于多模波导两侧的多个微环结构；微环结构表面中掺杂并沉积第一电极层，形成欧姆接触；微环结构上生长有光吸收层，光吸收层表面中掺杂并沉积第二电极层；在第一电极层上引出第一电极，第二电极层引出第二电极，第二电极和第一电极之间形成电势差，实现光电转换。本发明利用微环结构的窄带宽耦合性能，将其与多模波导集成，并结合异质结外延技术，将光吸收层集成到微环上方，实现多通道光接收，这样设置适宜批量生产、尺寸小、易于集成。
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公开(公告)号：CN112670829A
公开(公告)日：2021-04-16
申请号：CN202011565705.X
申请日：2020-12-25
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了晶圆级VCSEL激光阵列结构及制备方法，属于激光器技术领域，包括晶圆级VCSEL激光芯片，晶圆级VCSEL激光芯片从下至上依次包括衬底层、缓冲层、第一反射镜、氧化层、有源层、第二反射镜以及盖层；在缓冲层上刻蚀形成发光单元阵列，且发光单元电连接；位于衬底层上的第三反射镜；位于第三反射镜上的多个相位差补偿膜；每个相位差补偿膜与发光单元阵列中相邻两个发光单元之间中心处位于同一条直线上。本发明采用一体化集成，直接将整片晶圆级VCSEL激光芯片制备成发光单元阵列，实现晶圆级VCSEL激光芯片的最大利用化，同时使得发光单元阵列满足实现Talbot效应，最终在衬底层获得同相位相干输出的VCSEL激光。
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公开(公告)号：CN112152068A
公开(公告)日：2020-12-29
申请号：CN202010976273.5
申请日：2020-09-15
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种微波载流子直接调制的垂直腔面发射激光器，属于激光器技术领域。自下而上层叠，层依次包括衬底(1)、缓冲层(2)、下分布布拉格反射镜(3)、下相位匹配层(4)、亚集电极层(5)、集电极层(6)、基极及量子阱有源区层(7)、发射极层(8)、上相位匹配层(9)、氧化限制层(10)、上分布布拉格反射镜层(11)。本发明提供的微波载流子直接调制的垂直腔面发射激光器，将VCSEL的优异光学性能与异质结晶体管的高速电学性能相结合，可以应用在光学互联和OEIC等领域。
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