基于天线结构的二维过渡金属硫化物气体传感器及制备

    公开(公告)号:CN109580725B

    公开(公告)日:2020-06-26

    申请号:CN201811504811.X

    申请日:2018-12-10

    Abstract: 本发明公开了一种基于天线结构的二维过渡金属硫化物气体传感器及制备,该气体传感器包括被图形化为相连的导电沟道与天线结构两个部分的二维过渡金属硫化物TMDCs薄膜,在导电沟道表面覆盖有钝化层;天线结构用于吸附待测气体作为气体敏感层;当待测气体分子吸附于天线结构的表面并发生电荷转移后,天线结构内的载流子浓度发生变化,形成浓度梯度,引发载流子的扩散,使得导电沟道内的载流子浓度变化,最终导致导电沟道电阻的改变,从而实现该气体传感器对待测气体的传感。本发明通过将气体敏感层与导电沟道在传感器结构上区分为两个部分,不仅有利于增加传感器的稳定性,而且可以利用天线结构的增益效应提高气体传感器的灵敏度。

    一种基于TMDCs的电场诱导肖特基光电二极管及其制备方法

    公开(公告)号:CN114497267B

    公开(公告)日:2024-08-06

    申请号:CN202210022021.8

    申请日:2022-01-10

    Abstract: 本发明提供一种基于二维过渡金属硫族化合物(TMDCs)的电场诱导肖特基光电二极管及其制备方法,该肖特基光电二极管自下而上依次包括导电基底(101‑1)、绝缘介质层(101‑2)和二维过渡金属硫族化合物TMDCs层(201),在所述二维过渡金属硫族化合物TMDCs层(201)上还分别设置有均由金属材料构成的源极(301‑1)和漏极(301‑2)。在漏极施加电压时,漏极与导电基底之间的纵向电场将调控金属接触下面TMDCs的载流子浓度,改变漏极处肖特基势垒高度,从而实现肖特基二极管开关特性。光照下,光生载流子在源极与漏极之间横向电场作用下分离,形成光电信号。

    一种基于TMDCs横向PIN同质结的光电二极管及制备方法

    公开(公告)号:CN111628020B

    公开(公告)日:2021-10-08

    申请号:CN202010438585.0

    申请日:2020-05-19

    Inventor: 张有为 王顺

    Abstract: 本发明公开了一种基于过渡金属硫族化合物(TMDCs)横向PIN同质结的光电二极管及制备方法。通过局域化表面掺杂技术,在本征或轻掺杂的TMDCs薄膜中引入P型重掺杂区与N型重掺杂区,上述两种重掺杂区与未经过局域化表面掺杂处理的本征或轻掺杂I区横向排布,构成横向PIN三明治结构,其中P型重掺杂区与N型重掺杂区各自被金属电极覆盖。P型重掺杂区、本征或轻掺杂I区与N型重掺杂区之间载流子浓度梯度引发载流子扩散,最终热平衡状态下本征或轻掺杂I区完全耗尽,内建电场基本落在I区。入射光照射下,I区TMDCs吸收入射光子产生电子‑空穴对,并在I区内建电场左右下分离、漂移,产生电压或电流在电路中输出,实现光电探测。

    基于多层-单层石墨烯结的太赫兹探测器及制备方法

    公开(公告)号:CN109817802A

    公开(公告)日:2019-05-28

    申请号:CN201910072730.5

    申请日:2019-01-25

    Abstract: 本发明公开一种基于多层-单层石墨烯结的太赫兹探测器及制备方法,该探测器中的导电沟道由彼此相连的多层-单层石墨烯结构成,且该多层-单层石墨烯结是太赫兹波探测的有效灵敏区域;在太赫兹波照射下,多层石墨烯的光热电效应电动势大于单层石墨烯的光热电效应电动势,从而形成由多层石墨烯主导的合光热电效应电动势;该合光热电效应电动势在电路中以电压或电流输出最终得到太赫兹波响应。此外,通过栅压电场对上述合光热电效应电动势调控,可进一步提升探测器响应度、灵敏度。与现有技术相比,本发明结合单层与多层石墨烯各自的优点,能够有效增加探测器的响应度,从而在室温下实现响应速度快、响应度高的太赫兹探测。

    基于天线结构的二维过渡金属硫化物气体传感器及制备

    公开(公告)号:CN109580725A

    公开(公告)日:2019-04-05

    申请号:CN201811504811.X

    申请日:2018-12-10

    Abstract: 本发明公开了一种基于天线结构的二维过渡金属硫化物气体传感器及制备,该气体传感器包括被图形化为相连的导电沟道与天线结构两个部分的二维过渡金属硫化物TMDCs薄膜,在导电沟道表面覆盖有钝化层;天线结构用于吸附待测气体作为气体敏感层;当待测气体分子吸附于天线结构的表面并发生电荷转移后,天线结构内的载流子浓度发生变化,形成浓度梯度,引发载流子的扩散,使得导电沟道内的载流子浓度变化,最终导致导电沟道电阻的改变,从而实现该气体传感器对待测气体的传感。本发明通过将气体敏感层与导电沟道在传感器结构上区分为两个部分,不仅有利于增加传感器的稳定性,而且可以利用天线结构的增益效应提高气体传感器的灵敏度。

    一种利用二次曝光调控微透镜面形的方法

    公开(公告)号:CN118426086A

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202410538358.3

    申请日:2024-04-30

    Abstract: 本发明属于微纳光学器件制备领域,公开了一种利用二次曝光调控微透镜面形的方法,包括以下步骤:(1)在衬底上均匀涂覆正性化学放大光刻胶层,并通过掩模版光刻紫外曝光、后烘、显影形成图案化的光刻胶胶柱结构;(2)对光刻胶胶柱结构进行无掩模版的再次紫外曝光,并再次后烘;(3)进行热回流工艺形成具有曲面面形的光刻胶结构;(4)刻蚀使光刻胶结构的曲面面形转移到衬底上,即可得到微透镜;通过调控再次紫外曝光的剂量、再次后烘的温度以及再次后烘的时间中的至少一者,即可调节光刻胶结构的曲面面形。本发明利用正性化学放大光刻胶,通过在热回流技术前,新引入第二次无掩模版曝光、二次后烘,为面形调控提供了新途径。

    一种基于TMDCs横向PIN同质结的光电二极管及制备方法

    公开(公告)号:CN111628020A

    公开(公告)日:2020-09-04

    申请号:CN202010438585.0

    申请日:2020-05-19

    Inventor: 张有为 王顺

    Abstract: 本发明公开了一种基于过渡金属硫族化合物(TMDCs)横向PIN同质结的光电二极管及制备方法。通过局域化表面掺杂技术,在本征或轻掺杂的TMDCs薄膜中引入P型重掺杂区与N型重掺杂区,上述两种重掺杂区与未经过局域化表面掺杂处理的本征或轻掺杂I区横向排布,构成横向PIN三明治结构,其中P型重掺杂区与N型重掺杂区各自被金属电极覆盖。P型重掺杂区、本征或轻掺杂I区与N型重掺杂区之间载流子浓度梯度引发载流子扩散,最终热平衡状态下本征或轻掺杂I区完全耗尽,内建电场基本落在I区。入射光照射下,I区TMDCs吸收入射光子产生电子-空穴对,并在I区内建电场左右下分离、漂移,产生电压或电流在电路中输出,实现光电探测。

    基于TMDCs-SFOI异质结的气体传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN109682863A

    公开(公告)日:2019-04-26

    申请号:CN201811503769.X

    申请日:2018-12-10

    Abstract: 本发明提供一种基于TMDCs-SFOI异质结的气体传感器及制备方法,该气体传感器是以二维过渡金属硫化物TMDCs作为气体敏感层,绝缘体上半导体薄膜SFOI作为导电沟道;TMDCs与SFOI接触后,由于彼此间费米能级差异,电子从高费米能级一侧转移至低费米能级一侧,从而在异质结两侧产生空间电荷区,形成p-n结;当待测气体分子吸附于TMDCs表面并与TMDCs之间发生电荷转移后,TMDCs内的载流子浓度发生变化,引起p-n结势垒改变,导致SFOI中的空间电荷区宽度改变,最终导电沟道电阻改变从而对待测气体进行传感。本发明将气体敏感层同导电沟道分开,同时利用二维TMDCs对吸附气体分子的高灵敏度,与成熟的传统半导体器件工艺,有助于实现高灵敏度,高可靠性,可直接集成在半导体芯片上的气体探测器。

    一种利用附加压强调控微透镜面形的方法

    公开(公告)号:CN118330996A

    公开(公告)日:2024-07-12

    申请号:CN202410440295.8

    申请日:2024-04-12

    Abstract: 本发明属于微纳光学器件制备领域,公开了一种利用附加压强调控微透镜面形的方法,包括以下步骤:(1)在衬底上涂覆光刻胶层并形成光刻胶胶柱结构;(2)将位于衬底上的光刻胶胶柱结构通过热回流工艺形成具有曲面面形的光刻胶结构,在热回流工艺的同时,通过压力控制装置施加附加压强,从而调节光刻胶结构的曲面面形;(3)使用刻蚀工艺,使光刻胶结构的曲面面形转移到衬底上,得到微透镜。本发明通过引入压力控制装置主动调控热回流时光刻胶外部环境气压,光刻胶在热回流过程中形成的曲面面形的受附加压强的调节,相当于在光刻胶的热回流过程中引入了一个新的调控参量,为面形调控提供了新途径,操作方便,调控灵活。

    一种以钯纳米结构修饰高方块电阻二维过渡金属硫族化合物的氢气传感器及制备

    公开(公告)号:CN116879356A

    公开(公告)日:2023-10-13

    申请号:CN202310710891.9

    申请日:2023-06-15

    Abstract: 本发明属于气体传感器领域,公开了一种以钯纳米结构修饰高方块电阻二维过渡金属硫族化合物(TMDCs)的氢气传感器及其制备方法,该气体传感器是以钯纳米颗粒作为氢气敏感层,以TMDCs作为导电沟道,钯纳米结构以不连续颗粒状仅分布在TMDCs表面。当氢气气体分子吸附在钯上与钯反应,引起钯纳米结构功函数改变,使得钯纳米结构与TMDCs之间的费米能级平衡被打破,产生电荷转移,导致所述高方块电阻TMDCs材料内的载流子浓度发生变化。与此同时,钯纳米颗粒与氢气反应生成氢化物后表面钯纳米颗粒对TMDCs中载流子的散射作用减弱,TMDCs中载流子迁移率提高。载流子浓度的增加和载流子迁移率的提高共同作用,导致器件电阻减小,实现对氢气的传感。

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