公开(公告)号：CN118016748A

公开(公告)日：2024-05-10

申请号：CN202410030541.2

申请日：2024-01-09

申请人： 北京邮电大学

发明人： 刘凯 ,  王俊杰 ,  董晓雯 ,  黄永清 ,  段晓峰 ,  王琦 ,  任晓敏 ,  蔡世伟

IPC分类号： H01L31/102 ,  H01L31/0352 ,  H01L31/0232

摘要： 本发明提供一种单行载流子光探测器，包括：依次设置于半导体材料衬底上方的第一电极接触层、电子收集层和崖层、设置于崖层上方的吸收层、设置于吸收层上方的电子扩散阻挡层、设置于电子扩散阻挡层上方的第二电极接触层、设置于第二电极接触层上方的光学散射结构和设置于光学散射结构上方的光学薄膜层；光学薄膜层构成波导结构的上包层，电子收集层构成波导结构的下包层，光学散射结构用于使得入射光从垂直入射方向进行散射，并将部分散射光耦合进单行载流子光探测器构成的波导结构中进行横向传播，以增加了入射光在吸收层的传播距离。本发明提供的单行载流子光探测器，能够有效提高单行载流子光探测器的响应度。

公开(公告)号：CN113257942B

公开(公告)日：2023-03-03

申请号：CN202110449838.9

申请日：2021-04-25

申请人： 北京邮电大学

发明人： 段晓峰 ,  袁纬方 ,  黄永清 ,  刘凯 ,  李珂 ,  李玉 ,  蔡世伟

IPC分类号： H01L31/102 ,  H01L31/0224 ,  H01L31/0304 ,  H01L31/18

摘要： 本发明提供一种基于双吸收层结构的光探测器及其制备方法，所述光探测器包括：由下至上依次形成的半绝缘InP衬底、InP缓冲层、刻蚀停止层、N接触层、收集层、第一带隙渐变的间隔层、第二带隙渐变的间隔层、双吸收层、第一组分与浓度渐变的电子阻挡层、第二组分与浓度渐变的电子阻挡层、P接触层、形成在所述刻蚀停止层上的n型接触电极以及形成在所述P接触层上的P型接触电极；所述双吸收层的厚度大于1μm，所述双吸收层为本征的光吸收层和P型光吸收层；本发明提供的光探测器具有高响应度、高带宽和低结电容等特点；同时相关工艺具有低成本、工艺简单、易于实现等优点。

公开(公告)号：CN115458618A

公开(公告)日：2022-12-09

申请号：CN202211193879.7

申请日：2022-09-28

申请人： 北京邮电大学

发明人： 刘凯 ,  董晓雯 ,  段晓峰 ,  黄永清 ,  王琦 ,  任晓敏 ,  蔡世伟

IPC分类号： H01L31/0352 ,  H01L31/0216 ,  H01L31/102 ,  H01L31/109

摘要： 本申请涉及半导体光电器件技术领域，提供一种单行载流子光电二极管。包括依次连接的p型接触层、电子阻挡层、吸收层、间隔层、崖层、收集层、子收集层、n型接触层；以及位于所述p型接触层上的p电极与位于所述n型接触层上的n电极；其中，所述收集层的厚度为1300纳米至1700纳米。本申请通过选取厚度为1300纳米至1700纳米的收集层，将p型接触层、电子阻挡层、吸收层、间隔层、崖层、收集层、子收集层、n型接触层依次连接，并在p型接触层与n型接触层上分别设置p电极与n电极，构成单行载流子光电二极管，降低单行载流子光电二极管中的寄生电容，提高单行载流子光电二极管的总带宽，以提高单行载流子光电二极管的工作效率。

公开(公告)号：CN115421230A

公开(公告)日：2022-12-02

申请号：CN202211216915.7

申请日：2022-09-30

申请人： 北京邮电大学

发明人： 段晓峰 ,  杨晓伟 ,  袁纬方 ,  李玉 ,  董晓雯 ,  蔡世伟 ,  刘凯 ,  黄永清

IPC分类号： G02B3/00 ,  G02B7/02 ,  H01L31/0232

摘要： 本发明涉及一种具有支撑结构的集成微透镜及其制备方法，方法包括准备衬底、大孔径光刻版和微透镜直径的光刻版，在衬底上生长掩膜；在掩膜表面匀胶，用大孔径光刻版进行曝光，对衬底进行显影；对显影后的衬底进行掩膜开孔处理，进行高温ICP刻蚀；对高温ICP刻蚀后的衬底进行第二次匀胶，用微透镜直径的光刻版对第二次匀胶的衬底进行第二次曝光，对衬底进行第二次显影；对第二次显影后的衬底进行光刻胶热熔，形成微透镜形貌的胶型；对热熔后的衬底进行低温ICP刻蚀，将光刻胶的微透镜形貌复制到衬底上。本发明实现了受周围支撑的集成微透镜结构，制备过程周围支撑结构无需采取特殊防护处理，提高光探测器的光敏面积，有利于集成和封装。

公开(公告)号：CN110544732A

公开(公告)日：2019-12-06

申请号：CN201910807033.X

申请日：2019-08-29

申请人： 北京邮电大学 ,  河北光森电子科技有限公司

发明人： 刘凯 ,  位祺 ,  李献杰 ,  黄永清 ,  段晓峰 ,  罗俊伟 ,  王琦 ,  任晓敏 ,  蔡世伟

IPC分类号： H01L31/0352 ,  H01L31/0304 ,  H01L31/109

摘要： 本发明实施例提供一种单行载流子光电二极管，该单行载流子光电二极管通过将传统的收集区中的部分结构进行湿氮氧化工艺，获得部分氧化型收集区。由于经氧化工艺的部分结构形成的氧化物绝缘层的折射率较低，因此降低了单行载流子光电二极管的寄生结电容，减小了RC时间常数，由此提高了单行载流子光电二极管的响应速度。

公开(公告)号：CN109782390A

公开(公告)日：2019-05-21

申请号：CN201910174369.7

申请日：2019-03-08

申请人： 北京邮电大学

发明人： 段晓峰 ,  李宫清 ,  张帅 ,  陶晋明 ,  黄永清 ,  刘凯

IPC分类号： G02B6/124 ,  G02B5/18

摘要： 本发明公开了一种基于非周期亚波长光栅的光分束器及其设计方法，属于光电子技术领域。所述方法包括建立三维坐标系，通过一维、二维和三维光栅构成非周期的光栅基本单元，周期性的延拓所述的光栅基本单元形成具有两个偏转角度的光分束器。本发明能够实现垂直方向上光的分束，并且仅为功率分束，使子分束光仍能维持为入射光的形态；采用光栅块结构组成的光栅基本单元周期性排列，可以形成任意一维、二维或三维光栅，具有无限延拓性。

公开(公告)号：CN106784028A

公开(公告)日：2017-05-31

申请号：CN201611249948.6

申请日：2016-12-29

申请人： 北京邮电大学

发明人： 黄永清 ,  费嘉瑞 ,  段晓峰 ,  房文敬 ,  刘凯 ,  王莹 ,  赵康 ,  王俊 ,  任晓敏

IPC分类号： H01L31/02 ,  H01L31/0232 ,  H01L27/146

CPC分类号： H01L31/02 ,  H01L27/146 ,  H01L31/02325

摘要： 本发明提供一种光电探测器阵列，包括具有光束分束功能的亚波长光栅，以及位于亚波长光栅上方的光电探测器组；所述亚波长光栅与光电探测器组间设有键合介质层。在处理大功率、高速、高动态范围的入射光信号时，其包含的高性能亚波长分束光栅将该光信号分为多束功率较小、动态范围较小的光信号并分别由光电探测器阵列中的各分布式光电探测器进行光电转换，各光电探测器产生的电信号在大电极处叠加从而还原原注入信号。本方案克服了单个光电探测器无法处理过大功率及过大动态范围的光信号的弊端，也克服了传统光电探测器阵列耦合方式及制备工艺复杂的缺点，相较于前两者具有工艺简单易于制备、饱和功率大、动态范围大、响应度高的特点。

公开(公告)号：CN106772797A

公开(公告)日：2017-05-31

申请号：CN201611184920.9

申请日：2016-12-20

申请人： 北京邮电大学

发明人： 刘凯 ,  任晓敏 ,  黄永清 ,  王琦 ,  段晓峰

IPC分类号： G02B6/122

CPC分类号： G02B6/122

摘要： 本发明提供一种单片集成收发一体光电芯片及集成芯片阵列，所述光电芯片包括衬底、光吸收单元和光发射单元；所述光发射单元的光激射波长为光电芯片的发射光谱区，所述光吸收单元吸收波长为光电芯片的吸收光谱区，所述吸收光谱区和所述发射光谱区不重叠；所述光吸收单元包括依次层叠于衬底上的第一半导体材料层、第二半导体材料层和第三半导体材料层，所述第三半导体材料上设有绝缘层，所述光吸收单元和光发射单元通过绝缘层电隔离；光发射单元包括第一反射镜、光学腔和第二反射镜，所述光学腔位于第一反射镜上，所述第二反射镜位于光学腔上。只应用一个光学腔，同时起到光发射上的谐振增强与光吸收上的高透滤波功能，实现光信号的发射与接收。

公开(公告)号：CN105185862B

公开(公告)日：2017-03-01

申请号：CN201510319023.3

申请日：2015-06-11

申请人： 北京邮电大学

发明人： 段晓峰 ,  周顾人 ,  黄永清 ,  尚玉峰 ,  刘凯 ,  任晓敏

IPC分类号： H01L31/105 ,  H01L31/0232 ,  H01L31/0352 ,  H01L31/18

CPC分类号： Y02P70/521

摘要： 本发明公开了一种具有汇聚增强功能的蘑菇型高速光探测器及其制备方法，涉及光电子技术领域。所述蘑菇型高速光探测器包括由下至上依次形成的硅衬底层、氧化硅衬底层、非周期亚波长光栅层、树脂层、n型外延层、本征层、p型外延层，以及n型接触电极和p型接触电极。所述制备方法包括刻蚀形成非周期亚波长光栅；外延生长Ⅲ-Ⅴ族PIN光探测器外延片；采用键合工艺混合集成光探测器外延片和非周期亚波长光栅；最后通过选择性刻蚀工艺实现蘑菇型台面结构。本发明能够广泛用于光通信及光信号处理等领域，具有易于集成、高量子效率、高频率响应带宽等特点；同时相关工艺具有低成本、工艺简单、易于实现等优点。

公开(公告)号：CN117639958A

公开(公告)日：2024-03-01

申请号：CN202311379959.6

申请日：2023-10-23

申请人： 北京邮电大学

发明人： 黄永清 ,  叶基宏 ,  杨铭熙 ,  王雪洁 ,  谭述虎 ,  刘凯 ,  段晓峰 ,  张阳安 ,  任晓敏

IPC分类号： H04B10/90 ,  H04B10/69

摘要： 本发明提供一种基于电反馈的光电混频系统，涉及光电技术领域，系统包括：光探测模块，用于：将接收到的光信号转换成电信号后，输出所述电信号；功率分配模块，用于：将所述电信号功率分配成两路，一路是输出信号，另一路是电反馈信号，将所述输出信号作为所述系统输出的射频信号，将所述电反馈信号通过电反馈回路反馈至所述光探测模块的偏置端；其中，所述光探测模块还用于：基于所述电反馈信号进行偏压调制操作和光电混频操作，输出增强的电信号。本发明形成了电反馈的系统，利用了对光探测模块的偏压调制和光探测模块的光电混频功能，实现了对输出射频信号的增强，有效提高了系统输出射频信号的强度。