公开(公告)号：CN102881761A

公开(公告)日：2013-01-16

申请号：CN201110199099.9

申请日：2011-07-15

申请人： 常州光电技术研究所 ,  中国科学院上海技术物理研究所

发明人： 陆卫 ,  李倩 ,  曾巧玉 ,  陈效双 ,  王文娟 ,  李宁 ,  李志锋

IPC分类号： H01L31/107 ,  H01L31/0232 ,  H01L31/0216 ,  H01L31/18 ,  G01J5/20

摘要： 本发明公开了APD红外探测器及其制作方法，APD红外探测器包括APD及与其相结合的光子耦合腔；光子耦合腔包括金属反射层、透明介质层、金属阻挡环和金属光栅层；金属反射层、透明介质层和金属光栅层按照从下向上的顺序依次生长在APD的p+-InP结上；金属阻挡环位于透明介质层的外围，并连接金属反射层和金属光栅层；金属光栅层为同心的多环金属环结构；金属反射层为两个同心金属环结构。本发明在APD红外探测器的p+-InP结上形成MIM结构的耦合汇聚光栅，通过对入射光的汇聚来缩小APD器件的p+-InP结尺寸，缩小器件的电学有效工作尺寸，从而可以在材料和器件制备工艺走到工艺极限时，在不损失量子效率下进一步抑制暗计数。

公开(公告)号：CN102881761B

公开(公告)日：2014-12-10

申请号：CN201110199099.9

申请日：2011-07-15

申请人： 常州光电技术研究所 ,  中国科学院上海技术物理研究所

发明人： 陆卫 ,  李倩 ,  曾巧玉 ,  陈效双 ,  王文娟 ,  李宁 ,  李志锋

IPC分类号： H01L31/107 ,  H01L31/0232 ,  H01L31/0216 ,  H01L31/18 ,  G01J5/20

摘要： 本发明公开了APD红外探测器及其制作方法，APD红外探测器包括APD及与其相结合的光子耦合腔；光子耦合腔包括金属反射层、透明介质层、金属阻挡环和金属光栅层；金属反射层、透明介质层和金属光栅层按照从下向上的顺序依次生长在APD的p+-InP结上；金属阻挡环位于透明介质层的外围，并连接金属反射层和金属光栅层；金属光栅层为同心的多环金属环结构；金属反射层为两个同心金属环结构。本发明在APD红外探测器的p+-InP结上形成MIM结构的耦合汇聚光栅，通过对入射光的汇聚来缩小APD器件的p+-InP结尺寸，缩小器件的电学有效工作尺寸，从而可以在材料和器件制备工艺走到工艺极限时，在不损失量子效率下进一步抑制暗计数。

公开(公告)号：CN103107230B

公开(公告)日：2015-09-16

申请号：CN201110358927.9

申请日：2011-11-14

申请人： 常州光电技术研究所 ,  中国科学院上海技术物理研究所

发明人： 张波 ,  余晨辉 ,  陆卫 ,  李宁 ,  陈平平 ,  甄红楼 ,  王文娟 ,  李志锋 ,  李天信 ,  陈效双

IPC分类号： H01L31/101 ,  H01L31/0248 ,  G01J1/42

摘要： 本发明公开了一种量子阱太赫兹探测器，该探测器由多量子阱芯片和超导磁体系统组成。通过施加外加磁场，对多量子阱芯片势垒层中施主能级与势阱层中子带能级间相互作用进行有效调控，导致电子从势阱层中基态子带能级向势垒层中施主能级转移，并利用势垒层中施主能级间的电子跃迁来探测入射THz辐射。本发明在外加磁场增加到临界磁场Bc以后，由于利用了施主能级间的电子跃迁来进行THz探测，本发明的量子阱太赫兹探测器不需要光栅耦合或45度磨角耦合，能在正入射条件下吸收响应THz辐射，克服了传统量子阱结构探测器原理上导致的缺点，大幅度提高了响应度。

公开(公告)号：CN103107230A

公开(公告)日：2013-05-15

申请号：CN201110358927.9

申请日：2011-11-14

申请人： 常州光电技术研究所 ,  中国科学院上海技术物理研究所

发明人： 张波 ,  余晨辉 ,  陆卫 ,  李宁 ,  陈平平 ,  甄红楼 ,  王文娟 ,  李志锋 ,  李天信 ,  陈效双

IPC分类号： H01L31/101 ,  H01L31/0248 ,  G01J1/42

摘要： 本发明公开了一种量子阱太赫兹探测器，该探测器由多量子阱芯片和超导磁体系统组成。通过施加外加磁场，对多量子阱芯片势垒层中施主能级与势阱层中子带能级间相互作用进行有效调控，导致电子从势阱层中基态子带能级向势垒层中施主能级转移，并利用势垒层中施主能级间的电子跃迁来探测入射THz辐射。本发明在外加磁场增加到临界磁场Bc以后，由于利用了施主能级间的电子跃迁来进行THz探测，本发明的量子阱太赫兹探测器不需要光栅耦合或45度磨角耦合，能在正入射条件下吸收响应THz辐射，克服了传统量子阱结构探测器原理上导致的缺点，大幅度提高了响应度。

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。