公开(公告)号：CN112054086B

公开(公告)日：2024-06-11

申请号：CN202010945696.0

申请日：2020-09-10

Applicant: 南开大学

Inventor： 吴强 ,  黄松 ,  进晓荣 ,  刘瑶瑶 ,  宋冠廷 ,  周旭 ,  张春玲 ,  姚江宏 ,  许京军

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

Abstract: 本发明涉及一种横向结硅基光电探测器的制备方法，通过脉冲激光制备出的黑硅表面与未加工硅区域之间的载流子导电类型或浓度差异形成横向pn结或异质结，并经由后继退火，钝化，光刻，电极制备等工艺，可形成具有横向结的黑硅光电探测器。该横向结硅基光电探测器在反偏电压下，可高效吸收光子产生电子‑空穴对，并在外电场作用下沿横向迁移，最终形成横向光电流，从而实现光信号探测。本发明具有工艺简单，原材料易获取，易操控，与现有半导体器件工艺兼容等优点，本发明所制备的横向结硅基光电探测器与传统纵向结构探测器相比，一方面有效抑制了暗电流，提高了器件的探测率，另一方面精简了器件的制备流程，更利于器件的制备与集成。

公开(公告)号：CN112054086A

公开(公告)日：2020-12-08

申请号：CN202010945696.0

申请日：2020-09-10

Applicant: 南开大学

Inventor： 吴强 ,  黄松 ,  进晓荣 ,  刘瑶瑶 ,  宋冠廷 ,  周旭 ,  张春玲 ,  姚江宏 ,  许京军

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

Abstract: 本发明涉及一种横向结硅基光电探测器的制备方法，通过脉冲激光制备出的黑硅表面与未加工硅区域之间的载流子导电类型或浓度差异形成横向pn结或异质结，并经由后继退火，钝化，光刻，电极制备等工艺，可形成具有横向结的黑硅光电探测器。该横向结硅基光电探测器在反偏电压下，可高效吸收光子产生电子‑空穴对，并在外电场作用下沿横向迁移，最终形成横向光电流，从而实现光信号探测。本发明具有工艺简单，原材料易获取，易操控，与现有半导体器件工艺兼容等优点，本发明所制备的横向结硅基光电探测器与传统纵向结构探测器相比，一方面有效抑制了暗电流，提高了器件的探测率，另一方面精简了器件的制备流程，更利于器件的制备与集成。

公开(公告)号：CN119852173A

公开(公告)日：2025-04-18

申请号：CN202510002431.X

申请日：2025-01-02

Applicant: 南开大学

Inventor： 吴强 ,  宋冠廷 ,  周旭 ,  曹家欣 ,  郑子阳 ,  许京军

IPC: H01L21/268 ,  H01L21/225 ,  H10F71/00

Abstract: 本发明提供一种平整飞秒激光过饱和掺杂装置、方法及探测器的制备方法，属于光电技术领域，包括依次设置的飞秒激光器、电光快门、第二半波片、第二格兰泰勒棱镜、聚焦透镜和密闭加工腔，通过使用热蒸镀法在硅表面镀硫膜作掺杂剂，并使用电光快门精确控制加工脉冲数量，实现任意脉冲数加工，抑制了表面能量局域化和孵化效应等带来的不可控随机影响。本发明制备的平整过饱和掺杂硅材料表面与现代半导体工业技术相兼容，利于开发硅基系列光电器件，促进CCD与CMOS等焦平面器件的发展。此外，本发明制备的平整过饱和掺杂硅探测器在350～1200nm波段的光响应度超过了1A/W，同时实现了紫外增强和亚带隙红外探测。

公开(公告)号：CN119789579A

公开(公告)日：2025-04-08

申请号：CN202510031823.9

申请日：2025-01-09

Applicant: 南开大学

Inventor： 吴强 ,  周旭 ,  曹家欣 ,  宋冠廷 ,  郑子阳 ,  许京军

IPC: H10F71/00 ,  H10F30/00 ,  H01L21/268

Abstract: 本发明提供一种高均匀飞秒激光过饱和掺杂装置、方法及高性能探测器，属于光电技术领域，包括依次设置的飞秒激光器、多脉冲生成装置、快门、半波片、格兰泰勒棱镜、加工透镜和分光装置，分光装置将激光脉冲引入到脉冲探测系统的探测光路或引入密闭加工腔的加工光路实施材料改性加工。本发明将飞秒激光每周期内的单个脉冲分裂为多个子脉冲，并通过调控色散改变子脉冲的瞬态时域细节，从而对过饱和掺杂材料的物理过程进行精细调控，提升了飞秒激光过饱和掺杂材料改性的均匀性，并基于此方法使飞秒激光改性光电探测器暗电流水平降低了两个数量级，极大地提升了光电探测器的性能。

公开(公告)号：CN112091418A

公开(公告)日：2020-12-18

申请号：CN202010945697.5

申请日：2020-09-10

Applicant: 南开大学

Inventor： 吴强 ,  刘瑶瑶 ,  王俞萱 ,  黄松 ,  李志轩 ,  进晓荣 ,  符显辉 ,  周旭 ,  宋冠廷 ,  胡晓洋 ,  江欣达 ,  姚江宏 ,  许京军

IPC: B23K26/0622 ,  B23K26/082 ,  B23K26/122 ,  B23K26/14 ,  B23K26/70

Abstract: 本发明公开了一种宽禁带半导体表面深亚波长周期性条纹的制备方法。其是通过在宽禁带半导体材料表面预镀金属膜的方式辅助飞秒激光加工在辐照区域形成深亚波长周期条纹结构。利用金属/宽禁带半导体的复合结构，在飞秒激光辐照过程中，可以大大增强材料对入射光能量的吸收，提高飞秒激光与宽禁带材料的相互作用效率。该方法降低材料烧蚀阈值效果明显，形成的深亚波长条纹周期精细。本发明还具有工艺简单、适用性广、灵活性强等优点。通过对飞秒激光能流、脉冲数、加工区域图案设计可以实现宽禁带半导体上不同形状及不同空间周期的深亚波长条纹。