公开(公告)号：CN102185025B

公开(公告)日：2013-07-24

申请号：CN201110082811.7

申请日：2011-04-01

申请人： 中国科学院上海技术物理研究所 ,  上海中科高等研究院 ,  阿旺赛镀膜技术(上海)有限公司

发明人： 陆卫 ,  王旺平 ,  李宁 ,  李志锋 ,  陈效双 ,  俞立明 ,  张波 ,  李天信 ,  陈平平 ,  甄红楼 ,  王少伟

IPC分类号： H01L31/18

摘要： 本发明公开了一种用于光电功能器件的金属波导微腔光耦合结构的工艺制程，可以使得光电功能器件的光耦合效率大大提升。本金属波导微腔工艺制程的要点是利用过渡基底材料实现功能器件薄膜的上、下表面金属结构的制备；利用两层石蜡工艺使得功能器件薄膜的制备以及在不同基底材料之间的转移成为可能。本工艺制程具有广泛的通用性，功能器件薄膜的厚度可以从百纳米到百微米，金属光耦合结构的特征尺寸可以从纳米尺度(电子束光刻)到微米尺度(紫外光刻)，响应的入射光可以从可见到太赫兹波段。长波量子阱红外探测器的实施实例表明本工艺制程可以优化器件的光谱响应和大大提高器件的红外响应率。

公开(公告)号：CN102136519A

公开(公告)日：2011-07-27

申请号：CN201010564411.5

申请日：2010-11-26

申请人： 中国科学院上海技术物理研究所 ,  阿旺赛镀膜技术(上海)有限公司 ,  上海中科高等研究院

发明人： 俞立明 ,  王健 ,  陆卫 ,  王旺平 ,  李宁 ,  李志锋 ,  陈效双 ,  王少伟 ,  陈平平 ,  李天信 ,  张波

IPC分类号： H01L31/101 ,  H01L31/0216 ,  H01L31/0224 ,  H01L31/18

CPC分类号： Y02P70/521

摘要： 本发明公开了一种量子阱长波红外探测器光栅波导微腔的光耦合单元。其结构特点是采用金属背反射层、介质层、金属光栅的夹层结构。这种光耦合结构有如下优点：一、采用金属的阵列结构提高了入射光的耦合效率。二、光场被局域在金属光栅层和金属背反射层之间的微小空间内传播，从而大大提高了量子阱层的电场强度。三、采用类似于微带天线结构使得垂直电场分量在纵向方向上具有很好的均匀性。四、金属结构不仅是光耦合单元，同时还充当上下电极。五、易于制备，适合做大面阵光敏元。

公开(公告)号：CN102185025A

公开(公告)日：2011-09-14

申请号：CN201110082811.7

申请日：2011-04-01

申请人： 中国科学院上海技术物理研究所 ,  上海中科高等研究院 ,  阿旺赛镀膜技术(上海)有限公司

发明人： 陆卫 ,  王旺平 ,  李宁 ,  李志锋 ,  陈效双 ,  俞立明 ,  张波 ,  李天信 ,  陈平平 ,  甄红楼 ,  王少伟

IPC分类号： H01L31/18

摘要： 本发明公开了一种用于光电功能器件的金属波导微腔光耦合结构的工艺制程，可以使得光电功能器件的光耦合效率大大提升。本金属波导微腔工艺制程的要点是利用过渡基底材料实现功能器件薄膜的上、下表面金属结构的制备；利用两层石蜡工艺使得功能器件薄膜的制备以及在不同基底材料之间的转移成为可能。本工艺制程具有广泛的通用性，功能器件薄膜的厚度可以从百纳米到百微米，金属光耦合结构的特征尺寸可以从纳米尺度(电子束光刻)到微米尺度(紫外光刻)，响应的入射光可以从可见到太赫兹波段。长波量子阱红外探测器的实施实例表明本工艺制程可以优化器件的光谱响应和大大提高器件的红外响应率。

公开(公告)号：CN108520904B

公开(公告)日：2023-09-12

申请号：CN201810598277.7

申请日：2018-06-12

申请人： 中国科学院上海技术物理研究所

发明人： 李宁 ,  郑元辽 ,  陈平平 ,  李志锋 ,  杨贺鸣 ,  周玉伟 ,  唐舟 ,  陈效双 ,  陆卫

IPC分类号： H01L31/0352 ,  H01L31/109 ,  H01L31/18

摘要： 本发明公开了一种基于共振遂穿效应的GaAs基双色量子阱红外探测器，该探测器是由分子束外延手段在GaAs衬底上依次生长下电极层、有源区层以及上电极层制备。有源区层为一个共振遂穿二极管结构夹在两个不同的量子阱中间。当探测器加上特定正或负偏压时，由不同阱宽量子阱响应产生的两个波段光电流将选择性通过共振遂穿二极管形成响应回路。相比目前传统的双色量子阱探测器，本发明可通过调节所加偏压方向和大小实现双色探测，并且能提高器件工作温度。此外，本发明的器件制备工艺更为简化，对促进双色红外量子阱探测器的发展有着重大意义。

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

发明人： 王鹏 ,  张坤 ,  胡伟达 ,  贺婷 ,  李庆 ,  李宁 ,  陆卫

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。

公开(公告)号：CN110224034B

公开(公告)日：2021-06-15

申请号：CN201910411818.5

申请日：2019-05-17

申请人： 中国科学院上海技术物理研究所

发明人： 甄红楼 ,  聂晓飞 ,  陆卫 ,  张亚峰 ,  尹伊哲 ,  李宁 ,  李志峰 ,  陈效双

IPC分类号： H01L31/0232 ,  H01L31/0352 ,  H01L31/109 ,  H01L27/144

摘要： 本发明公开了一种具有谐振选频功能的金属微腔红外探测器。探测器通过探测材料的红外吸收特性与微腔结构的谐振选频特性的有机结合，可以实现红外波段的窄带探测以及光谱成像探测。具体来说，通过将红外探测材料置于微腔结构内部，基于微腔结构的共振模式，入射红外光耦合进入微腔后，只有特定波长的光能够在微腔内部形成稳定的谐振模式，进而被探测材料吸收探测，从而实现免滤光或分光的选频窄带探测。器件的探测波长可以随微腔结构尺寸的调整而调整，因此，这种集成了微腔结构的红外探测器同时具有在像元级尺寸上实现波长选择探测的能力。通过不同像元的组合，可以方便地实现具有光谱探测识别能力的焦平面探测器芯片。

公开(公告)号：CN108520904A

公开(公告)日：2018-09-11

申请号：CN201810598277.7

申请日：2018-06-12

申请人： 中国科学院上海技术物理研究所

发明人： 李宁 ,  郑元辽 ,  陈平平 ,  李志锋 ,  杨贺鸣 ,  周玉伟 ,  唐舟 ,  陈效双 ,  陆卫

IPC分类号： H01L31/0352 ,  H01L31/109 ,  H01L31/18

摘要： 本发明公开了一种基于共振遂穿效应的GaAs基双色量子阱红外探测器，该探测器是由分子束外延手段在GaAs衬底上依次生长下电极层、有源区层以及上电极层制备。有源区层为一个共振遂穿二极管结构夹在两个不同的量子阱中间。当探测器加上特定正或负偏压时，由不同阱宽量子阱响应产生的两个波段光电流将选择性通过共振遂穿二极管形成响应回路。相比目前传统的双色量子阱探测器，本发明可通过调节所加偏压方向和大小实现双色探测，并且能提高器件工作温度。此外，本发明的器件制备工艺更为简化，对促进双色红外量子阱探测器的发展有着重大意义。

公开(公告)号：CN105161564B

公开(公告)日：2017-05-03

申请号：CN201510607541.5

申请日：2015-09-22

申请人： 中国科学院上海技术物理研究所

发明人： 李志锋 ,  景友亮 ,  陆卫 ,  李宁 ,  陈效双 ,  陈平平 ,  李天信 ,  王文娟 ,  甄红楼 ,  王少伟

IPC分类号： H01L31/09 ,  H01L27/146 ,  G01J5/20

摘要： 本发明公开了一种适用于高光谱成像的波段选择性增强量子阱红外焦平面。将等离激元微腔集成到QWIP焦平面像元，该微腔能够有效地捕获入射光子，将其局域在等离激元微腔内形成横向传播的法布里‑珀罗共振驻波，并且与微腔中的QWIP耦合转化为光电流从而提升焦平面器件的响应率性能。共振驻波的中心波长取决于微腔的几何尺寸，在不同的焦平面像元上设计制备不同尺寸的微腔将使像元的响应峰值波长也各不相同，形成像元的波段选择性响应。将所选择的波段与高光谱分光波段相对应地分布在焦平面像元上，使高光谱成像应用中各波段的像元响应率得的选择性提升，从而提升整个高光谱成像焦平面的探测灵敏度。

公开(公告)号：CN105789354A

公开(公告)日：2016-07-20

申请号：CN201610236249.1

申请日：2016-04-15

申请人： 中国科学院上海技术物理研究所

发明人： 周孝好 ,  李梁 ,  温洁 ,  郑元辽 ,  周玉伟 ,  李宁 ,  李志锋 ,  甄红楼 ,  陈平平 ,  陆卫

IPC分类号： H01L31/0352 ,  H01L31/101

CPC分类号： H01L31/035236 ,  H01L31/101

摘要： 本发明公开了一种宽光谱量子级联红外探测器，它由一化合物半导体材料衬底，在衬底上交替生长八个宽度不一势垒层和量子阱层，并以此为一个周期，重复生长多个周期的多量子阱组成。由于本发明采用了微带结构做吸收区，在低温状态下，在红外光的辐照下，它可以在量子阱区域形成比目前提出的量子级联探测器有更宽的光响应谱，从而更加适于宽光谱探测应用。

公开(公告)号：CN104733562A

公开(公告)日：2015-06-24

申请号：CN201510145512.1

申请日：2015-03-31

申请人： 中国科学院上海技术物理研究所

发明人： 陆卫 ,  王晗 ,  甄红楼 ,  梅永丰 ,  黄高山 ,  李宁 ,  陈效双 ,  景友亮 ,  李梁 ,  李梦瑶

IPC分类号： H01L31/101 ,  H01L31/0304

摘要： 本发明公开了一种微管谐振腔量子阱红外探测器，自下而上依次包括：衬底、缓冲层、牺牲层、金属下电极、金属上电极、螺旋管状的功能薄膜层，其中，螺旋管状功能薄膜层由应力层、下电极层、腐蚀阻挡层、量子阱层、减薄层组成。本发明将量子阱内嵌在微管的管壁中，利用谐振腔的共振原理，将入射光限制在管壁中并沿其传播从而被量子阱吸收。本发明的优点：一、光耦合能力强，能够将入射光限制在管壁中形成共振增强，从而提高量子阱的吸收，改善器件灵敏度和量子效率；二、更宽的探测视角，微管的螺旋结构能够接受180o方向内入射光；三、微管的直径可调性，便于用户设计，简单的腐蚀即可获得不同直径微管以满足器件不同探测波长需求。