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公开(公告)号:CN107403848B
公开(公告)日:2023-06-20
申请号:CN201710805961.3
申请日:2017-09-08
Applicant: 中国工程物理研究院电子工程研究所
IPC: H01L31/0232 , H01L31/0352 , H01L31/107
Abstract: 本发明公开了一种背照式级联倍增雪崩光电二极管,在衬底上自下向上依次为缓冲层、n型掺杂AlxGa1‑xN层、i型周期级联倍增层、i型本征吸收层及p型电极层,在i型本征吸收层台面周围是光耦合汇聚结构。本发明通过光耦合汇聚结构有效解决了周期级联倍增结构在背入射下有效吸收率低的问题,同时减小了器件台面尺寸,降低了体漏电流。本发明给出了周期级联倍增雪崩光电二极管在背照射下有效工作的解决方案,适于大规模阵列集成,且适用于紫外、可见、近红外的各个波段,可广泛应用于微弱光探测成像乃至单光子探测成像领域。
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公开(公告)号:CN107063481A
公开(公告)日:2017-08-18
申请号:CN201710324765.4
申请日:2017-05-10
Applicant: 中国工程物理研究院电子工程研究所
IPC: G01J11/00
CPC classification number: G01J11/00
Abstract: 本发明针对宽禁带半导体量子点难以在光学显微镜下辨识并测量其荧光的二阶相关性的问题,提出了联合共聚焦显微镜,电动平移载物台,光谱仪及单光子探测器,构建成一套方便、易实施的测量宽禁带半导体量子点荧光的二阶相关性的系统,可以实现二阶相关性的二维平面内扫描测量,能够一次性测量整个衬底上所有量子点各自的荧光二阶相关性结果,有效解决量子点在光学显微镜下难以寻找和定位的问题。
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公开(公告)号:CN107919604B
公开(公告)日:2023-06-16
申请号:CN201711386201.X
申请日:2017-12-20
Applicant: 中国工程物理研究院电子工程研究所
IPC: H01S5/32
Abstract: 本发明公开了一种日盲紫外单光子源及其制备方法,包括宽禁带半导体p型层、i型本征层、单量子点和n型层构成的量子点嵌埋pin纳米线或量子点嵌埋pin薄膜,pin结构中量子点的禁带宽度大于4.43 eV,且pin结构采用禁带宽度大于量子点的半导体材料,从而形成类量子阱结构以增强对单量子点的量子限制;本发明对于光泵浦和电泵浦两种激发方式均适用,既可垂直于衬底发射,也可平行于衬底发射,因此既可用于自由空间单光子源也可用于片上集成单光子源;其发射波长在小于280 nm的日盲波段,且宽禁带量子点适于室温乃至高温单光子发射,可广泛应用于量子信息、量子计算、量子成像、量子认证、近距离保密通信、量子精密测量相关领域。
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公开(公告)号:CN107403848A
公开(公告)日:2017-11-28
申请号:CN201710805961.3
申请日:2017-09-08
Applicant: 中国工程物理研究院电子工程研究所
IPC: H01L31/0232 , H01L31/0352 , H01L31/107
CPC classification number: H01L31/1075 , H01L31/02327 , H01L31/03529
Abstract: 本发明公开了一种背照式级联倍增雪崩光电二极管,在衬底上自下向上依次为缓冲层、n型掺杂AlxGa1-xN层、i型周期级联倍增层、i型本征吸收层及p型电极层,在i型本征吸收层台面周围是光耦合汇聚结构。本发明通过光耦合汇聚结构有效解决了周期级联倍增结构在背入射下有效吸收率低的问题,同时减小了器件台面尺寸,降低了体漏电流。本发明给出了周期级联倍增雪崩光电二极管在背照射下有效工作的解决方案,适于大规模阵列集成,且适用于紫外、可见、近红外的各个波段,可广泛应用于微弱光探测成像乃至单光子探测成像领域。
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公开(公告)号:CN106784213A
公开(公告)日:2017-05-31
申请号:CN201710028757.5
申请日:2017-01-16
Applicant: 中国工程物理研究院电子工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种环腔纳米线电注入单光子源器件,其特征在于:包括p型电极、pin纳米线、嵌埋于纳米线中的量子点、多层同心环腔、n型电极、n型材料和衬底。这种器件的优点在于:在实现电注入工作的同时,利用多层同心圆环构成的圆环形布拉格微腔,在圆心量子点位置产生电磁场局域增强,既能利用珀塞尔效应增强量子点单光子源的辐射效率,又能在垂直于纳米线的两个空间维度限制光子的发散,使单光子只沿纳米线方向出射,易于和光纤耦合,极大地提高光收集利用效率。本发明的环腔纳米线电注入单光子源器件可广泛应用于量子信息、量子计算、量子认证、量子精密测量相关领域。
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公开(公告)号:CN106784213B
公开(公告)日:2019-02-22
申请号:CN201710028757.5
申请日:2017-01-16
Applicant: 中国工程物理研究院电子工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种环腔纳米线电注入单光子源器件,其特征在于:包括p型电极、pin纳米线、嵌埋于纳米线中的量子点、多层同心环腔、n型电极、n型材料和衬底。这种器件的优点在于:在实现电注入工作的同时,利用多层同心圆环构成的圆环形布拉格微腔,在圆心量子点位置产生电磁场局域增强,既能利用珀塞尔效应增强量子点单光子源的辐射效率,又能在垂直于纳米线的两个空间维度限制光子的发散,使单光子只沿纳米线方向出射,易于和光纤耦合,极大地提高光收集利用效率。本发明的环腔纳米线电注入单光子源器件可广泛应用于量子信息、量子计算、量子认证、量子精密测量相关领域。
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公开(公告)号:CN107919604A
公开(公告)日:2018-04-17
申请号:CN201711386201.X
申请日:2017-12-20
Applicant: 中国工程物理研究院电子工程研究所
IPC: H01S5/32
CPC classification number: H01S5/32
Abstract: 本发明公开了一种日盲紫外单光子源及其制备方法,包括宽禁带半导体p型层、i型本征层、单量子点和n型层构成的量子点嵌埋pin纳米线或量子点嵌埋pin薄膜,pin结构中量子点的禁带宽度大于4.43 eV,且pin结构采用禁带宽度大于量子点的半导体材料,从而形成类量子阱结构以增强对单量子点的量子限制;本发明对于光泵浦和电泵浦两种激发方式均适用,既可垂直于衬底发射,也可平行于衬底发射,因此既可用于自由空间单光子源也可用于片上集成单光子源;其发射波长在小于280 nm的日盲波段,且宽禁带量子点适于室温乃至高温单光子发射,可广泛应用于量子信息、量子计算、量子成像、量子认证、近距离保密通信、量子精密测量相关领域。
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公开(公告)号:CN107359226A
公开(公告)日:2017-11-17
申请号:CN201710764081.6
申请日:2017-08-30
Applicant: 中国工程物理研究院电子工程研究所
IPC: H01L33/04
CPC classification number: H01L33/04
Abstract: 本发明公开了一种高发射速率、高收集效率的单光子源器件,包括:基底、金属薄膜、介质条、金属纳米棒和单光子源,金属薄膜沉积于基底上,介质条沉积于金属薄膜上;金属薄膜和介质条形成介质承载表面等离激元波导,所述介质承载表面等离激元波导用于收集单光子源发射出来的光子;金属纳米棒位于介质承载表面等离激元波导的内部,单光子源位于金属纳米棒和金属薄膜之间;金属薄膜和金属纳米棒形成间隙等离激元微腔结构,所述间隙等离激元微腔结构用于形成间隙等离激元,以增强单光子源的发射速率。本发明的优点在于:可以极大地增强单光子源的发射速率,提高单光子的收集效率,并能实现波导中模式的定向激发。本发明在量子信息、集成光子器件等领域具有巨大的应用价值。
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公开(公告)号:CN106783905A
公开(公告)日:2017-05-31
申请号:CN201710028759.4
申请日:2017-01-16
Applicant: 中国工程物理研究院电子工程研究所
IPC: H01L27/148
CPC classification number: H01L27/14812 , H01L27/148 , H01L27/14806
Abstract: 本发明公开了一种具有汇聚滤波功能的单光子偏振成像阵列,结构为二维周期性排列的偏振探测单元,每个偏振探侧单元包括单光子探测器组及4个不同偏振方向的汇聚耦合结构,偏振方向分别为水平、右倾45度、垂直和左倾45度。汇聚耦合结构按入射光经过先后为序是:上层金属光栅层,透明介质汇聚层,金属阻挡层和下层金属反射出光层。本发明的优点在于:同时集偏振分辨、汇聚耦合及滤波三大功能为一体,并能够与各种单光子探测器高度集成。这对量子信息中的偏振编码、单光子偏振成像技术等领域具有巨大的应用价值。
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公开(公告)号:CN107452844B
公开(公告)日:2023-06-30
申请号:CN201710600355.8
申请日:2017-07-21
Applicant: 中国工程物理研究院电子工程研究所
Abstract: 本发明公开了双曲超材料复合光栅增强的高频量子点单光子源,包括衬底、双曲超材料和量子点,双曲超材料的表面或内部有光栅微结构;双曲超材料是由介质薄膜和金属薄膜/介质薄膜和类金属薄膜交替形成一维周期性结构;量子点置于一维周期性结构内部或在双曲超材料的近场;本发明利用双曲超材料实现量子点宽带自发辐射增强,同时结合光栅的定向耦合输出特性提高光出射效率,大大提高量子点单光子源的光子产生速率和收集利用效率,可实现GHz以上的高频、高亮度、定向发射的量子点单光子源;同时兼容光泵浦和电泵浦两种激发方式,并适用于从紫外到红外各个波段;可广泛应用于量子信息、量子计算、量子成像、量子认证、量子精密测量相关领域。
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