公开(公告)号：CN114899256A

公开(公告)日：2022-08-12

申请号：CN202210430900.4

申请日：2022-04-22

Applicant: 暨南大学

Inventor： 高丹 ,  张军

IPC: H01L31/0352 ,  H01L31/105 ,  H01L31/18

Abstract: 本发明公开了一种具有亚波长结构蓝光探测芯片的制备方法，该方法包括选取二氧化硅片，对二氧化硅片依次进行超声清洗处理和烘干处理；基于真空环境下，对二氧化硅片进行蒸镀处理，生成铝金属层；在铝金属层上表面沉积硅外延层，并通过光刻工艺与离子注入法对硅外延层进行处理，生成不同掺杂的硅外延层和二氧化硅圆柱阵列；通过光刻工艺与镀膜工艺制备金微纳结构阵列，制备具有亚波长结构蓝光探测芯片。本发明的制作方法集成度高，可批量生产，并且该制作方法所得的蓝光探测芯片具有较高的量子效率和波长选择性。本发明作为一种具有亚波长结构蓝光探测芯片的制备方法，可广泛应用于光电技术领域。

公开(公告)号：CN111129050A

公开(公告)日：2020-05-08

申请号：CN201911228375.2

申请日：2019-12-04

Applicant: 暨南大学

Inventor： 张军 ,  高丹

IPC: H01L27/146

Abstract: 本发明公开了一种可见光通信的超薄高效三色PIN光电二极管阵列及其制备方法，所述可见光通信的超薄高效三色PIN光电二极管阵列包括芯片和集成在芯片中SiO2层上的3×3红绿蓝三色PIN光电二极管阵列，所述红绿蓝三色PIN光电二极管阵列y轴方向依次按照绿光光电二极管、红光光电二极管、蓝光光电二极管排列，x轴方向为单色光电二极管。本发明所述的可见光通信的超薄高效三色PIN光电二极管阵列通过将三种颜色的光电二极管集成在同一芯片上，同时三色PIN光电二极管的厚度一致且很薄，本发明的结构增强了器件的集成度，减小了器件体积；提高了器件的响应带宽及量子效率。

公开(公告)号：CN109742093A

公开(公告)日：2019-05-10

申请号：CN201811549953.8

申请日：2018-12-18

Applicant: 暨南大学

Inventor： 高丹 ,  张军

IPC: H01L27/144 ,  H01L31/0224 ,  H01L31/0352 ,  H01L31/18

Abstract: 本发明公开了一种增强蓝光型硅基雪崩光电二极管阵列，所述雪崩光电二极管为SACM型APD，包括衬底以及设于衬底底部的阳极，所述衬底上表面设有凹槽，所述凹槽中自下而上依次包括：阴极、非耗尽层、倍增层和场控层，且阴极、非耗尽层、倍增层以及场控层与所述衬底之间绝缘；所述场控层上覆有吸收层，且所述吸收层与所述衬底相接；所述吸收层表面覆有规则排列的亚波长结构层；所述衬底为p+型硅片；所述非耗尽层为n+型高掺杂浓度和高缺陷的多晶硅；所述倍增层为π型的硅外延层；所述场控层为p型的硅外延层；所述吸收层为π型硅外延层。与现有技术比较，本发明提供了一种可以提高蓝光量子效率和灵敏度，并具有高增益的硅基APD。

公开(公告)号：CN109638024A

公开(公告)日：2019-04-16

申请号：CN201811549954.2

申请日：2018-12-18

Applicant: 暨南大学

Inventor： 高丹 ,  张军

IPC: H01L27/144 ,  H01L31/0216 ,  H01L31/107 ,  H01L31/18

CPC classification number: H01L31/107 ,  H01L27/1443 ,  H01L31/02161 ,  H01L31/18 ,  H01L31/186

Abstract: 本发明公开了一种可见光短波段硅基雪崩光电二极管阵列，包括吸收层，所述吸收层下部两侧分别连接有衬底层和场控层，所述场控层下部依次包括：倍增层和非耗尽层，且所述场控层、倍增层和非耗尽层依次连接；所述衬底层分别与所述场控层、倍增层和非耗尽层之间绝缘，且所述衬底层连接有第一电极，所述非耗尽层连接有第二电极。本发明通过将吸收层设计在器件的表层，从而使入射的可见光短波段在表层刚入射时就被充分吸收，提高了器件的响应度和量子效率；同时APD的阴极和阳极均位于器件的底部，增加了光敏面积，从而提高器件的量子效率，及对可见光的灵敏度；并且对器件进行阵列化分割，提高器件的截止频率及增益。

公开(公告)号：CN114899245B

公开(公告)日：2024-07-30

申请号：CN202210435059.8

申请日：2022-04-24

Applicant: 暨南大学

Inventor： 高丹 ,  张军

IPC: H01L31/0216 ,  H01L31/105 ,  B82Y15/00 ,  B82Y20/00

Abstract: 本发明公开了一种蓝光带通硅基探测芯片，该器件包括基底、铝金属层、硅层、二氧化硅圆柱阵列和金微纳结构阵列，所述基底上表面覆盖铝金属层，所述铝金属层的上表面设有硅层，所述硅层内设置二氧化硅圆柱阵列，所述硅层上表面设置金微纳结构阵列。本发明通过在硅层的外延层内部制备二氧化硅圆柱阵列，改变探测芯片对入射可见光的反射效率，进一步通过在硅层的外延层上表面制备金微纳结构阵列，提高器件的性能同时使芯片具有蓝光带通的效果。本发明作为一种蓝光带通硅基探测芯片，可广泛应用于光电技术领域。

公开(公告)号：CN109638024B

公开(公告)日：2024-06-18

申请号：CN201811549954.2

申请日：2018-12-18

Applicant: 暨南大学

Inventor： 高丹 ,  张军

IPC: H01L27/144 ,  H01L31/0216 ,  H01L31/107 ,  H01L31/18

Abstract: 本发明公开了一种可见光短波段硅基雪崩光电二极管阵列，包括吸收层，所述吸收层下部两侧分别连接有衬底层和场控层，所述场控层下部依次包括：倍增层和非耗尽层，且所述场控层、倍增层和非耗尽层依次连接；所述衬底层分别与所述场控层、倍增层和非耗尽层之间绝缘，且所述衬底层连接有第一电极，所述非耗尽层连接有第二电极。本发明通过将吸收层设计在器件的表层，从而使入射的可见光短波段在表层刚入射时就被充分吸收，提高了器件的响应度和量子效率；同时APD的阴极和阳极均位于器件的底部，增加了光敏面积，从而提高器件的量子效率，及对可见光的灵敏度；并且对器件进行阵列化分割，提高器件的截止频率及增益。

公开(公告)号：CN114899245A

公开(公告)日：2022-08-12

申请号：CN202210435059.8

申请日：2022-04-24

Applicant: 暨南大学

Inventor： 高丹 ,  张军

IPC: H01L31/0216 ,  H01L31/105 ,  B82Y15/00 ,  B82Y20/00

Abstract: 本发明公开了一种蓝光带通硅基探测芯片，该器件包括基底、铝金属层、硅层、二氧化硅圆柱阵列和金微纳结构阵列，所述基底上表面覆盖铝金属层，所述铝金属层的上表面设有硅层，所述硅层内设置二氧化硅圆柱阵列，所述硅层上表面设置金微纳结构阵列。本发明通过在硅层的外延层内部制备二氧化硅圆柱阵列，改变探测芯片对入射可见光的反射效率，进一步通过在硅层的外延层上表面制备金微纳结构阵列，提高器件的性能同时使芯片具有蓝光带通的效果。本发明作为一种蓝光带通硅基探测芯片，可广泛应用于光电技术领域。

公开(公告)号：CN109494276A

公开(公告)日：2019-03-19

申请号：CN201811555116.6

申请日：2018-12-18

Applicant: 暨南大学

Inventor： 高丹 ,  张军

IPC: H01L31/107 ,  H01L31/0352 ,  H01L31/0224 ,  H01L31/0216 ,  H01L31/18 ,  H01L27/144

Abstract: 本发明公开了一种高速高效可见光增敏硅基雪崩光电二极管阵列，所述雪崩光电二极管为SACM型APD，包括衬底以及设于衬底底部的阳极，所述衬底上表面设有凹槽，所述凹槽中自下而上依次包括：阴极、非耗尽层、倍增层和场控层，且阴极、非耗尽层、倍增层和场控层与所述衬底之间绝缘；所述场控层上覆有吸收层，且所述吸收层与所述衬底相接。本发明通过将吸收层设置在器件的表层，同时将器件的阳极和阴极设置于器件的底部，大大提高了器件的量子效率以及对可见光的灵敏度；并且将器件进行阵列化分割，提高了器件的响应速度和增益。

公开(公告)号：CN114883350B

公开(公告)日：2024-12-20

申请号：CN202210424931.9

申请日：2022-04-21

Applicant: 暨南大学

Inventor： 高丹 ,  张军

IPC: H01L27/144 ,  H01L31/0224 ,  H01L31/108

Abstract: 本发明公开了一种金属‑半导体光电二极管阵列的制备方法，该方法包括选取硅片，对硅片进行超声清洗处理；对硅片进行蒸镀处理；在硅片上表面沉积一层硅，然后通过离子注入制作硅外延层；对硅外延层进行清理烘干处理和旋涂保护层，利用光刻和刻蚀工艺制作探测单元阵列的隔离凹槽；对隔离凹槽进行填充处理；通过磁控溅射对隔离凹槽和硅外延层上表面进行溅射处理；对二氧化硅绝缘层表面进行镀膜处理；对金电极层旋涂保护层，通过光刻工艺与刻蚀工艺相结合得到空气孔阵列。本发明通过制备探测单元提高光电二极管的量子效率和通过空气孔阵列提高可见光波长的选择性。本发明作为一种金属‑半导体光电二极管阵列的制备方法，可广泛应用于光电技术领域。

公开(公告)号：CN110970512A

公开(公告)日：2020-04-07

申请号：CN201911228383.7

申请日：2019-12-04

Applicant: 暨南大学

Inventor： 张军 ,  高丹

IPC: H01L31/0232 ,  H01L31/105 ,  H01L31/18

Abstract: 本发明公开了一种可见光宽谱段高效率PIN光电二极管及其制备方法。所述可见光宽谱段高效率PIN光电二极管包括芯片和集成在芯片上顶层硅内的的PIN光电二极管，单个所述PIN光电二极管包括衬底硅层、位于衬底硅层上的SiO2层、位于SiO2层上的顶层硅层、位于顶层硅层中的p型Si、i型Si和n型Si、位于i型Si中的空气孔阵列，以及位于p型Si和n型Si上的电极。本发明所述的可见光宽谱段高效率PIN光电二极管能同时满足从蓝光到红光波段范围的响应及该波段内的高吸收率。