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公开(公告)号：CN113964235B
公开(公告)日：2023-11-07
申请号：CN202111127775.1
申请日：2021-09-26
申请人： 中国科学院上海技术物理研究所
IPC分类号： H01L31/18 , H01L31/032 , H01L31/075
摘要： 本发明公开了一种原子层厚度调控二维材料PtSSe掺杂特性的方法。本方法通过机械剥离减薄二维材料PtSSe，随着原子层厚度的减薄，二维原子层材料的掺杂类型从p型转变成i型，继而转变成n型，载流子浓度从1012cm‑2变化到1011cm‑2。可控掺杂关键点是制备不同厚度的二维材料，随着二维材料厚度的变化，材料中发生应力变化，使得二维材料PtSSe点缺陷种类发生变化，实现二维材料掺杂。而且，二维材料PtSSe的厚度仅改变0.8nm，掺杂浓度发生明显变化，实现了二维材料原子层厚度的掺杂。本发明的优点在于简单、无损伤、单原子层可控地实现了二维原子层半导体材料掺杂类型和掺杂浓度的连续变化。
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公开(公告)号：CN111272217B
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN202010052428.6
申请日：2020-01-17
申请人： 中国科学院上海技术物理研究所
IPC分类号： G01D21/02
摘要： 本发明公开了一种利用分形结构提取紫外至长波红外激光光斑的方法。该方法利用光的波动性对波长进行分辨：同一波长的电磁波对不同尺度的结构的反射及透射不同，不同波长的电磁波对某一特定尺度的结构的反射及透射也不同。该方法还利用了分形结构的自相似性，来构造分别适用于超宽光谱的结构，并将电磁波对不同尺度的结构的反射的不同转化为了空间位置的不同。通过测量不同位置的反射特征，并结合分形结构的自相似性理论，对数据进行分析，得到激光光斑大小信息、激光波长信息。通过对多个水平方向的测量，可以得到激光的光斑形状。本专利的优点是结构简单，可以提取波长从70nm到14μm范围内的激光波长和光斑尺寸信息。
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公开(公告)号：CN113517371A
公开(公告)日：2021-10-19
申请号：CN202110392526.9
申请日：2021-04-13
申请人： 中国科学院上海技术物理研究所
IPC分类号： H01L31/101 , H01L31/0272 , H01L31/0216 , H01L31/18
摘要： 本发明公开了一种黑体灵敏的室温低维碲红外光电探测器及制备方法。其器件结构自下而上依次为是衬底、低维的纳米半导体，覆盖在器件两端的金属源漏电极。器件制备步骤是将CVD生长的碲(Te)纳米线或者纳米片转移到具有氧化物层的硅衬底上，运用激光直写或者电子束光刻的方法，结合热蒸发工艺制备金属电极作为半导体沟道的源极和漏极，形成纳米线半导体场效应晶体管结构，成为低维纳米光电探测器。器件首先需要在源极和漏极间施加一小电压，通过黑体光源光照下的电流信号变化，进而实现黑体探测。该黑体灵敏探测器具有室温工作、黑体灵敏、响应快、稳定性好及低功耗等特点。
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公开(公告)号：CN112129787A
公开(公告)日：2020-12-25
申请号：CN202010966408.X
申请日：2020-09-15
申请人： 中国科学院上海技术物理研究所
摘要： 本发明公开了一种用于干法定点转移制备TEM样品的PPC膜及制备方法。利用特制的PPC膜，无损地将目标材料定点转移到铜网上完成TEM样品的制备，避免了湿法转移中存在的目标样品随机分布、材料损伤大、无法转移易水氧样品等问题，实现了高效、可靠地制备高质量的TEM样品。利用PPC的物理特性，在微区转移平台的辅助下，可以定点地对目标样品进行微区精准操作。这种全新的方法无须使用强酸强碱进行腐蚀，转移过程中不会对材料和碳膜造成损伤。该工艺适用于不同类型的材料，包括薄膜材料、二维材料、纳米线等。本发明的优点在于精准定点转移、无水接触、样品损伤小、有机残留少、适用面广、成本低、效率快、成功率高。
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公开(公告)号：CN104538489A
公开(公告)日：2015-04-22
申请号：CN201410748536.1
申请日：2014-12-09
申请人： 中国科学院上海技术物理研究所
IPC分类号： H01L31/18
CPC分类号： Y02P70/521 , H01L31/18 , H01L31/108
摘要： 本发明公开了一种提高石墨烯与纳米线异质结探测器开关比的方法。该方法是在机械剥离的石墨烯上物理转移InAs纳米线，形成异质结。由于石墨烯与InAs纳米线具有不同的功函数，接触处会形成肖特基势垒。而栅极电压能够调节石墨烯的费米能级，从而调节肖特基势垒的高度，形成内建电场，使光生电子空穴对迅速分开，电子流向InAs纳米线，空穴流向石墨烯。因此，肖特基势垒的可调控优势能够有效地抑制石墨烯与纳米线异质结探测器的暗电流，提高探测器的开关比。此结构能够使石墨烯与纳米线异质结探测器的开关比超过102。本发明对于提高现有的石墨烯与纳米线异质结探测器的开关比有着十分重要的意义。
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公开(公告)号：CN113823702A
公开(公告)日：2021-12-21
申请号：CN202111128166.8
申请日：2021-09-26
申请人： 中国科学院上海技术物理研究所
IPC分类号： H01L31/0232 , H01L31/032 , H01L31/11 , H01L31/18 , G01J5/10
摘要： 本发明公开了一种混合维度范德华异质结室温双色红外探测器及制备方法。器件的制备步骤是利用一定比例的氢氟酸和氟化铵制备的缓冲氧化物刻蚀液刻蚀双面抛光的Si/SiO2，形成Si窗口。利用聚碳酸亚丙酯薄膜无损转移的二维范德华材料异质结至Si窗口形成PNP(NPN)异质结构。利用光电三极管能带结构实现双波段红外信号探测，同时利用Si材料高吸光率作为近红外光敏材料和长波通滤波片来降低串扰，提升器件双波段红外响应。本发明的特点是将三维薄膜材料与二维范德华材料相结合，实现近红外/中红外室温探测，制作成本低、工艺简单易制备、探测率高、工作温度高。
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公开(公告)号：CN113241386A
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN202110409635.7
申请日：2021-04-16
申请人： 中国科学院上海技术物理研究所
IPC分类号： H01L31/101 , H01L31/0216 , H01L31/0224 , H01L31/18
摘要： 本发明公开了一种硅掺镓阻挡杂质带中长波红外探测器及制备方法。器件的结构器件自下而上依次为衬底，负电极接触层，吸收层，阻挡层，介质层，正电极接触区位于阻挡层左侧并嵌于其中，正电极位于正电极接触区上方，负电极沿着“V”型孔侧壁深及衬底。制备步骤是利用分子束外延法生长负电极接触层、吸收层和阻挡层，离子注入工艺制备正电极接触区，通过光刻、刻蚀和电子束蒸镀工艺制备正负电极，最后刻蚀光敏区氮化硅完成器件制备。利用硅掺镓作为中长波红外吸收层，本征硅作为阻挡层抑制暗电流，实现对中长波红外的高性能探测。本发明的特点是构造能级位置相对较深的镓杂质能级，制作工艺简单、工作温度高的中长波红外探测器。
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公开(公告)号：CN110635042A
公开(公告)日：2019-12-31
申请号：CN201910850366.0
申请日：2019-09-10
申请人： 中国科学院上海技术物理研究所
摘要： 本发明公开了一种碳纳米管结合低维材料克服激子效应的高响应红外探测器。器件的制备步骤是利用化学气相沉积生长单壁碳纳米管(SWCNTs)，并通过溶液分离法均匀沉积在Si/SiO2形成薄膜，利用热蒸发在上面沉积金属钯(Pd)作为源极和漏极。利用光刻胶为掩模，用氧刻将器件周围一圈碳管薄膜刻蚀干净。最后将低维材料硫化铅量子点通过逐层旋涂的方式沉积在已制备好的碳纳米管场效应晶体管上完成SWCNTs复合结构器件。利用低维材料与SWCNTs形成异质结，克服SWCNTs的激子效应，同时提升器件近红外响应。本发明的特点是将一维单壁碳管与低维材料相结合，制作成本低、工艺简单易制备、响应度高、工作温度高。
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公开(公告)号：CN107221575A
公开(公告)日：2017-09-29
申请号：CN201710563651.5
申请日：2017-07-12
申请人： 中国科学院上海技术物理研究所
IPC分类号： H01L31/108 , H01L31/0264 , H01L31/18
CPC分类号： H01L31/108 , H01L31/0264 , H01L31/1876
摘要： 本发明公开了一种基于二维材料垂直肖特基结近红外探测器及制备方法。器件制备步骤是将二硫化钼大片晶体运用机械剥离的方法，通过胶带转移到PDMS,然后利用定点转移技术，把PDMS上的二硫化钼转移到金底电极的正上方，然后使用电子束曝光和磁控溅射等工艺制作ITO顶电极，制备成具有垂直结构的二维材料近红外探测器。利用二硫化钼和金形成的肖特基结，从而显著降低了探测器的暗电流和加速光生载流子的分离来增强了器件的响应速度，大幅提高了器件的零偏压的情况下信噪比和探测能力。二硫化钼垂直肖特基结近红外探测器在近红外及可见光波段均显示了超高的探测能力。本发明的优点是响应速度快，暗电流低和功耗小。
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公开(公告)号：CN106449854A
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201610893709.8
申请日：2016-10-13
申请人： 中国科学院上海技术物理研究所
IPC分类号： H01L31/101 , H01L31/0352 , H01L31/0224 , H01L31/18
CPC分类号： H01L31/101 , H01L31/022425 , H01L31/0352 , H01L31/18
摘要： 本发明公开了一种全耗尽铁电侧栅单根纳米线近红外光电探测器及制备方法。器件制备步骤是将CVD生长的InP纳米线物理转移到有SiO2氧化层的Si衬底上，利用电子束曝光技术制作源、漏和侧栅电极，并旋涂铁电聚合物薄膜，制备成具有侧栅结构的铁电侧栅纳米线光电探测器。利用独特的侧栅器件结构，并通过铁电聚合物材料负向极化所产生的超强静电场来完全耗尽纳米线沟道中因缺陷或陷阱所产生的本征载流子，从而显著降低了探测器在无栅压下的暗电流，大幅提高了器件的信噪比和探测能力。铁电材料调控下的单根InP及CdS纳米线光电探测器在近红外及可见光波段均显示了超高的探测率。本发明的优点是暗电流低，探测率高，功耗低和响应快。
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