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公开(公告)号：CN113097335B
公开(公告)日：2023-02-10
申请号：CN202110241681.0
申请日：2021-03-04
申请人： 西安电子科技大学
IPC分类号： H01L31/105 , H01L31/0224 , H01L31/0232 , H01L31/028 , H01L31/0352 , H01L31/0392 , H01L31/18
摘要： 本发明公开了一种波导耦合等离增强型Ge基红外光电探测器及其制备方法，该光电探测器包括SOI衬底，SOI衬底自下而上依次包括Si衬底层、SiO2层和顶部Si层；其中，顶部Si层上表面一侧设有Ge吸收层，Ge吸收层与顶部Si层相接触的一面设有若干金属光栅结构；顶部Si层和Ge吸收层上均设有金属电极，以与Ge吸收层、SOI衬底形成Ge基探测器主体；顶部Si层的另一侧还形成有波导结构，波导结构与探测器主体通过一锥形模斑转换结构连接。本发明采用波导结构和金属光栅实现了Ge吸收层的本征吸收以及金属光栅中热电子吸收的双吸收机制，扩大了吸收范围，提高了探测效率，同时扩展了探测器的探测范围。
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公开(公告)号：CN113097335A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110241681.0
申请日：2021-03-04
申请人： 西安电子科技大学
IPC分类号： H01L31/105 , H01L31/0224 , H01L31/0232 , H01L31/028 , H01L31/0352 , H01L31/0392 , H01L31/18
摘要： 本发明公开了一种波导耦合等离增强型Ge基红外光电探测器及其制备方法，该光电探测器包括SOI衬底，SOI衬底自下而上依次包括Si衬底层、SiO2层和顶部Si层；其中，顶部Si层上表面一侧设有Ge吸收层，Ge吸收层与顶部Si层相接触的一面设有若干金属光栅结构；顶部Si层和Ge吸收层上均设有金属电极，以与Ge吸收层、SOI衬底形成Ge基探测器主体；顶部Si层的另一侧还形成有波导结构，波导结构与探测器主体通过一锥形模斑转换结构连接。本发明采用波导结构和金属光栅实现了Ge吸收层的本征吸收以及金属光栅中热电子吸收的双吸收机制，扩大了吸收范围，提高了探测效率，同时扩展了探测器的探测范围。
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公开(公告)号：CN113097333B
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202110240656.0
申请日：2021-03-04
申请人： 西安电子科技大学
IPC分类号： H01L31/101 , H01L31/0216 , H01L31/0224 , H01L31/028 , H01L31/0352 , H01L31/0392 , H01L31/18
摘要： 本发明公开了一种近红外双波段等离子体Ge基光电探测器及其制备方法，该光电探测器包括本征Si衬底层，位于本征Si衬底层上方的绝缘反射层，位于绝缘反射层上方的本征Ge衬底层，位于本征Ge衬底层表面两侧的金属电极，以及位于金属电极之间的复合纳米结构阵列，其中，每个复合纳米结构阵列单元包括Ge纳米结构和位于Ge纳米结构上方的金属纳米结构。本发明通过在本征Ge衬底层上形成包括Ge纳米结构和金属纳米结构复合纳米结构阵列，实现了Ge材料的本征吸收以及Ge上金属内部电子热吸收的双吸收机制，扩大了吸收范围，提高了探测效率；同时可通过调整结构参数实现红外通信波段的不同双波段响应。
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公开(公告)号：CN113517363A
公开(公告)日：2021-10-19
申请号：CN202110548026.X
申请日：2021-05-19
申请人： 西安电子科技大学
IPC分类号： H01L31/0312 , H01L31/0352 , H01L31/0224 , H01L31/102 , H01L31/18 , B82Y30/00
摘要： 本发明公开了一种红外光电探测器，涉及光电技术领域，红外光电探测器包括本征衬底层、以及位于本征衬底层一侧的纳米线、金属线和电极，由于本征衬底层和纳米线均包括锗锡材料，因此不仅增强了半导体材料本征吸收，也能够扩展中红外探测器的光响应截止波长；同时，金属线结构与纳米线结构的引入可有效提高光电探测器在红外通信波段的响应度，拓宽光电探测器的探测范围。此外，纳米线包括多条第一纳米线和多条第二纳米线、且多条第一纳米线与多条第二纳米线垂直，此种设计方式可使红外光电探测器呈对称结构，当入射光在0到360°之间变化时，红外光电探测器的光吸收性能基本上不发生变化，保证了红外光电探测器的可靠性。
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公开(公告)号：CN113517363B
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202110548026.X
申请日：2021-05-19
申请人： 西安电子科技大学
IPC分类号： H01L31/0312 , H01L31/0352 , H01L31/0224 , H01L31/102 , H01L31/18 , B82Y30/00
摘要： 本发明公开了一种红外光电探测器，涉及光电技术领域，红外光电探测器包括本征衬底层、以及位于本征衬底层一侧的纳米线、金属线和电极，由于本征衬底层和纳米线均包括锗锡材料，因此不仅增强了半导体材料本征吸收，也能够扩展中红外探测器的光响应截止波长；同时，金属线结构与纳米线结构的引入可有效提高光电探测器在红外通信波段的响应度，拓宽光电探测器的探测范围。此外，纳米线包括多条第一纳米线和多条第二纳米线、且多条第一纳米线与多条第二纳米线垂直，此种设计方式可使红外光电探测器呈对称结构，当入射光在0到360°之间变化时，红外光电探测器的光吸收性能基本上不发生变化，保证了红外光电探测器的可靠性。
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公开(公告)号：CN113097333A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110240656.0
申请日：2021-03-04
申请人： 西安电子科技大学
IPC分类号： H01L31/101 , H01L31/0216 , H01L31/0224 , H01L31/028 , H01L31/0352 , H01L31/0392 , H01L31/18
摘要： 本发明公开了一种近红外双波段等离子体Ge基光电探测器及其制备方法，该光电探测器包括本征Si衬底层，位于本征Si衬底层上方的绝缘反射层，位于绝缘反射层上方的本征Ge衬底层，位于本征Ge衬底层表面两侧的金属电极，以及位于金属电极之间的复合纳米结构阵列，其中，每个复合纳米结构阵列单元包括Ge纳米结构和位于Ge纳米结构上方的金属纳米结构。本发明通过在本征Ge衬底层上形成包括Ge纳米结构和金属纳米结构复合纳米结构阵列，实现了Ge材料的本征吸收以及Ge上金属内部电子热吸收的双吸收机制，扩大了吸收范围，提高了探测效率；同时可通过调整结构参数实现红外通信波段的不同双波段响应。
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公开(公告)号：CN111952386A
公开(公告)日：2020-11-17
申请号：CN202010663733.9
申请日：2020-07-10
申请人： 西安电子科技大学
IPC分类号： H01L31/0352 , H01L31/103 , H01L31/18
摘要： 本发明公开了一种双机制等离增强的Ge基红外通信波段光电探测器，包括：本征Ge衬底层(1)；纳米线阵列(2)，所述纳米线阵列(2)的长度方向平行于所述本征Ge衬底层(1)的长度方向、且所述纳米线阵列(2)设置于所述本征Ge衬底层(1)之上；光栅(3)，所述光栅(3)设置于所述纳米线阵列(2)之上；第一电极(4)、第二电极(5)，沿所述本征Ge衬底层(1)长度方向，所述第一电极(4)和第二电极(5)对称设置于所述纳米线阵列(2)两端的所述本征Ge衬底层(1)之上。本发明提出一种双机制等离增强的Ge基红外通信波段光电探测器，利用金属表面等离共振提高吸收系数，进一步提高Ge系探测器在红外通信波段的响应度，实现高性能的Ge基红外通信波段光电探测器。
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公开(公告)号：CN114388649A
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202111294721.4
申请日：2021-11-03
申请人： 西安电子科技大学重庆集成电路创新研究院
IPC分类号： H01L31/108 , H01L31/0288 , H01L31/18 , B82Y15/00 , B82Y30/00 , B82Y40/00
摘要： 本发明公开了用金属纳米颗粒修饰的Ge纳米柱光电探测器及制备方法，其特征在于，包括：底部电极；本征Ge衬底层，覆盖所述底部电极；多个Ge纳米柱，呈周期性的排布于所述本征Ge衬底层上；所述Ge纳米柱的表面吸附有金属纳米颗粒；所述金属的功函数大于4.46eV；石墨烯电极，覆盖在所述多个Ge纳米柱上，并和所述本征Ge衬底层间隔非导电的介质材料。本发明提供的用金属纳米颗粒修饰的Ge纳米柱光电探测器，暗电流小、光电流以及响应度较高，具有较高的探测性能。
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