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公开(公告)号：CN110690322B
公开(公告)日：2021-09-24
申请号：CN201910939440.6
申请日：2019-09-30
Applicant: 南开大学
IPC: H01L31/18 , H01L31/028 , H01L31/0288 , H01L31/09
Abstract: 本发明涉及一种自支撑高增益柔性硅基光电探测器的制备方法，通过化学腐蚀对单晶硅进行减薄使之具有柔韧性，并在柔性单晶硅表面制备具有准周期微锥结构的过饱和掺杂层，以此形成柔性黑硅。再经过退火处理激活黑硅层中的掺杂元素，极大提高了柔性单晶硅的吸收率并拓展了其光谱吸收范围。该柔性硅基光电探测器工作在反偏电压下，吸收光子产生光生电子‑空穴对，在外电场作用下分离，最终被电极收集后形成光电流，从而实现了光探测。本发明具有工艺简单，原材料易获取，易操控等优点，本发明所制备的柔性硅基光电探测器一方面实现了自支撑，另一方面实现了低偏压下高增益及宽谱的特性，并克服了有机柔性光电探测器响应时间较长的缺点。
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公开(公告)号：CN110690322A
公开(公告)日：2020-01-14
申请号：CN201910939440.6
申请日：2019-09-30
Applicant: 南开大学
IPC: H01L31/18 , H01L31/028 , H01L31/0288 , H01L31/09
Abstract: 本发明涉及一种自支撑高增益柔性硅基光电探测器的制备方法，通过化学腐蚀对单晶硅进行减薄使之具有柔韧性，并在柔性单晶硅表面制备具有准周期微锥结构的过饱和掺杂层，以此形成柔性黑硅。再经过退火处理激活黑硅层中的掺杂元素，极大提高了柔性单晶硅的吸收率并拓展了其光谱吸收范围。该柔性硅基光电探测器工作在反偏电压下，吸收光子产生光生电子-空穴对，在外电场作用下分离，最终被电极收集后形成光电流，从而实现了光探测。本发明具有工艺简单，原材料易获取，易操控等优点，本发明所制备的柔性硅基光电探测器一方面实现了自支撑，另一方面实现了低偏压下高增益及宽谱的特性，并克服了有机柔性光电探测器响应时间较长的缺点。
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公开(公告)号：CN106936054B
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201710345527.1
申请日：2017-05-12
Applicant: 南开大学
IPC: H01S1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于亚波长波导的窄带太赫兹波发生器及检测的方法，其目的在于解决现有技术利用共线相位匹配高效激发太赫兹波存在的难题。采用的方案是：将亚波长波导铁电材料作为太赫兹波辐射源，让激光器产生的飞秒激光脉冲聚焦于亚波长波导侧面，通过冲击受激拉曼散射产生太赫兹脉冲；在亚波长波导作用下，特定波长的太赫兹波和飞秒激光之间满足长距离的相位匹配，产生窄带、放大的太赫兹波；通过相衬成像得到太赫兹时域瞬态光谱；利用计算机上相关计算软件对其进行快速傅里叶变换，得到放大的窄带太赫兹波频谱。本发明具有装置简单易操控、太赫兹波带宽窄且效率高的特点，可提高探测的灵敏度和精度。
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公开(公告)号：CN106876523A
公开(公告)日：2017-06-20
申请号：CN201710127413.X
申请日：2017-03-01
Applicant: 南开大学
IPC: H01L31/18
CPC classification number: H01L31/18
Abstract: 本发明提出一种对表面过饱和掺杂光电探测器进行表面钝化的方法，该方法在表面过饱和掺杂光电探测器的表面覆盖两层氢含量不同的非晶硅薄膜。非晶硅薄膜通过等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)形成。本发明的双层含氢非晶硅薄膜结构一方面能够与器件感光面的表面悬挂键结合，减少器件表面的电子与空穴的复合，降低暗电流，另一方面隔绝了空气的污染，具有结构简单，钝化效果显著的优点。
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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
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。
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Patent Agency Ranking
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
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。
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公开(公告)号：CN107627025B
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN201710844768.0
申请日：2017-09-15
Applicant: 南开大学
IPC: B23K26/352 , B23K26/60 , B23K26/12
Abstract: 本发明公开了一种宽带隙晶体材料表面微纳结构的制备方法。将选取的宽带隙晶体材料清洗干净后置于加工腔内，加工腔内可以是真空(真空度为10‑2‑10‑5Pa)也可以通入一定气压(＜1bar)的气体，气体可以为六氟化硫、氯气等刻蚀性气体，也可以为氮气、氦气、氩气甚至空气等非刻蚀性气体。然后对样品进行加热(温度范围20～1500℃)，并利用超短脉冲激光(波长可以为紫外至近红外，脉宽可以为5fs‑5000fs，超短脉冲激光的通量范围为1kJ/m2‑100kJ/m2)辐照样品表面制备微纳结构。本发明解决了常温下宽带隙晶体材料在受到超短脉冲激光辐照时引起的库仑爆炸问题，实现了宽带隙材料表面微纳结构的制备，而且能够通过控制入射激光能量和辐照时间的方法，控制微纳结构的大小。
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公开(公告)号：CN109378269B
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN201811170358.3
申请日：2018-10-08
Applicant: 南开大学
IPC: H01L21/225 , H01L21/268
Abstract: 本发明公开了一种对半导体表面过饱和掺杂且保持其晶格结构的制备方法。其是利用飞秒激光辐照半导体，在表面形成过饱和掺杂层。飞秒激光作用时间极短，瞬时功率极高，作用材料后降温速率极快，能通过与掺杂原子和半导体晶格的瞬时作用，将大量掺杂原子锁定在晶格中。对半导体加热，较高的衬底温度减缓飞秒激光作用后的瞬时超快降温速率，使缺陷不容易生成，从而保持其良好的晶格结构。本发明还具有工艺简单、易加工和易保存等优点，并且掺杂速度快，灵活性高，可以大面积加工也可以单点或沿预设路径加工。制备出的过饱和掺杂层在距表面0‑2000nm的深度范围内，掺杂浓度为1022‑1016Atoms/cm3，实现过饱和掺杂的同时保持晶格结构和掺杂原子活性。
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公开(公告)号：CN111487162A
公开(公告)日：2020-08-04
申请号：CN202010405882.5
申请日：2020-05-14
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及利用毛细管法测量液体粘滞系数的装置，包括保温外罩体、测量系统和温控系统；测量系统包括第一液槽、第二液槽、液泵，第一液槽侧壁上设有第一感应开关，第一液槽的底部贯通连接第一输液管，第一输液管上设有第一电磁阀，第一输液管末端固定连接水平放置的毛细管，毛细管末端下方设有竖直放置的量筒，量筒侧壁上设有第二感应开关及第三感应开关，量筒内液体可进入第二液槽内，液泵通过管路分别与第一液槽、第二液槽连接；第二感应开关、第三感应开关、温度传感器与单片机电连接，单片机与第一制热模块、第二制热模块、第一制冷模块、第二制冷模块电连接。本发明可测量不同温度下液体的粘滞系数，且测量误差小。
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