鳍式光伏型硅基等离激元热载流子红外探测芯片及其制作方法

    公开(公告)号:CN112366244A

    公开(公告)日:2021-02-12

    申请号:CN202011100898.1

    申请日:2020-10-15

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 冯波 陈宜方

    Abstract: 本发明属于光电探测技术领域,具体一种鳍式光伏型硅基等离激元热载流子红外探测芯片及其制作方法。本发明红外探测芯片包括SOI衬底、制作于SOI衬底顶层硅之内的像元阵列、制作于SOI衬底的底层硅中的信号读出电路以及制作于中间介质层内的通孔互连结构。每个单像元器件包括:金属电极、硅纳米线列阵、以及集成于纳米线上的鳍式构筑超表面,以此实现对红外辐射的完美吸收,并将吸收的光子转变成表面等离激元热载流子转移至半导体中,产生光伏信号,实现探测功能。本发明探测芯片采用三维集成工艺制造,将红外感知单元和信号处理单元垂直堆叠起来,层间利用通孔填充技术实现Z方向垂直互联,得到高密度、低功耗、超大阵列规模的单片式焦平面阵列探测芯片。

    鳍式光伏型硅基等离激元热载流子红外探测芯片及其制作方法

    公开(公告)号:CN112366244B

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202011100898.1

    申请日:2020-10-15

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 冯波 陈宜方

    Abstract: 本发明属于光电探测技术领域,具体一种鳍式光伏型硅基等离激元热载流子红外探测芯片及其制作方法。本发明红外探测芯片包括SOI衬底、制作于SOI衬底顶层硅之内的像元阵列、制作于SOI衬底的底层硅中的信号读出电路以及制作于中间介质层内的通孔互连结构。每个单像元器件包括:金属电极、硅纳米线列阵、以及集成于纳米线上的鳍式构筑超表面,以此实现对红外辐射的完美吸收,并将吸收的光子转变成表面等离激元热载流子转移至半导体中,产生光伏信号,实现探测功能。本发明探测芯片采用三维集成工艺制造,将红外感知单元和信号处理单元垂直堆叠起来,层间利用通孔填充技术实现Z方向垂直互联,得到高密度、低功耗、超大阵列规模的单片式焦平面阵列探测芯片。

    多通道全硅基红外光热电探测器及其制作方法

    公开(公告)号:CN110473928A

    公开(公告)日:2019-11-19

    申请号:CN201910685026.7

    申请日:2019-07-26

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于光电探测技术领域,具体一种多通道全硅基红外光热电探测器及其制作方法。探测器结构包括:一顶层为n型掺杂的SOI衬底;一平行分布的硅纳米线阵列制备于SOI衬底的氧化硅层之上、顶层硅之中;一个二维超表面构筑并集成在硅纳米线阵列之中,该超表面由纳米尺度的金属天线组成;一对覆盖在硅纳米线列阵两端顶部对延伸电极。该探测器的探测波段不受传统探测器的半导体材料带间直接或间接跃迁的限制,能够覆盖整个1-3μm波段。本发明解决了全硅材料不能工作在波长大于1.1μm红外波段的难题,实现与硅基CCD器件或CMOS读出电路完全兼容和集成,可以发展成多通道、高分辨、大面积焦平面像素列阵的红外光电芯片,具有广泛的应用前景。

    光电探测器、光接收模块及电子设备

    公开(公告)号:CN118039724A

    公开(公告)日:2024-05-14

    申请号:CN202211426258.9

    申请日:2022-11-14

    Inventor: 万景 丑静静 冯波

    Abstract: 本申请实施例提供一种光电探测器、光接收模块及电子设备。涉及光电转换技术领域。用于抑制暗电流。该光电探测器包括:半导体衬底、掺杂钝化层、第一电极掺杂区和第二电极掺杂区,以及表面钝化层;其中,掺杂钝化层、第一电极掺杂区和第二电极掺杂区形成在半导体衬底的同一表面,掺杂钝化层的掺杂类型和半导体衬底的掺杂类型相同,第一电极掺杂区和第二电极掺杂区之间被掺杂钝化层隔离开,第一电极掺杂区和第二电极掺杂区中的一个为阳极掺杂区,另一个为阴极掺杂区;表面钝化层堆叠在掺杂钝化层上。这样,通过掺杂钝化层和表面钝化层的相配合,可以抑制表面漏电流。

    光电探测器、光接收模块及电子设备

    公开(公告)号:CN117995836A

    公开(公告)日:2024-05-07

    申请号:CN202211351084.4

    申请日:2022-10-31

    Abstract: 本申请实施例提供一种光电探测器、光接收模块及电子设备。涉及光电转换技术领域。用于拥有较高的量子效率和灵敏度、较高的响应度,以及低功耗。该光电探测器包括体硅和绝缘层上硅的混合衬底,并将晶体管形成在绝缘层上硅衬底上,将第一光电二极管和第二光电二极管形成在体硅衬底上,以及,光电二极管的第一电极掺杂区与晶体管的栅极电连接,晶体管的背栅不仅作为晶体管的栅极,还与体硅形成PN结,这样,不仅增强对入射光的吸收,获得较高的量子效率和灵敏度,还可以提高光电响应度,降低漏电流、减小寄生电容,降低功耗。

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