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[发明专利]一种窄带太赫兹带通滤波器及其制备方法-CN202211488028.5在审
发明人：陈健;迟天圆;石粒力;吴敬波;范克彬;苏润丰;涂学凑;张彩虹;金飙兵;吴培亨 -专利权人：南京大学
申请日： 2022-11-25 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： H01P1/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种窄带太赫兹带通滤波器及其制备方法，所述滤波器由铝箔纸组成，铝箔纸上有重复结构单元，结构单元由三条槽孔组成，呈“Y”型，结构单元之间的距离为100‑200μm，槽孔的宽度为20‑70μm，长度为30‑80μm；制备方法为：(1)将铝箔纸的下表面粘接于衬底上，再在其上表面涂覆光刻胶，再进行加热固化；(2)再对加热固化后的铝箔纸进行曝光，将光掩模板置于铝箔纸上表面的光刻胶上；(3)采用显影液对曝光后的光刻胶进行显影；(4)将显影后的铝箔纸置于弱碱性溶液中进行刻蚀；(5)将经刻蚀处理后的铝箔纸下表面上的衬底进行剥离处理，即得太赫兹带通滤波器。相较于现有技术，本发明太赫兹带通滤波器具有成本低、制备工艺简单且损耗少的优势。
一种窄带赫兹带通滤波器及其制备方法

[发明专利]一种太赫兹探测器芯片的三维封装结构-CN202310194573.1有效
发明人： 涂学凑;吴强强;王卧虎;周淑宇;赵清源;张蜡宝;贾小氢;陈健;王华兵;康琳;吴培亨 -专利权人：南京大学
申请日： 2023-03-03 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： B81B7/00 文献下载
摘要：本发明提出了一种太赫兹探测器芯片的三维封装结构，其MEMS硅腔体盖帽层位于太赫兹探测器芯片的上方，盖住太赫兹探测器芯片的探测部分；金属平面反射镜位于太赫兹探测器芯片的背面，对入射到太赫兹探测器芯片衬底的信号进行反射；MEMS硅腔体盖帽层、太赫兹探测器芯片、金属平面反射镜三者堆叠互连构成复合谐振结构，使得探测器芯片处的电场谐振增强。本发明改变盖帽层深硅刻蚀的厚度可以实现探测器芯片处的电磁场能量增强，提高探测器的灵敏度；改变探测器衬底厚度、MEMS硅腔体盖帽硅层厚度与空气腔厚度可以实现不同谐振频率的探测和滤波效果，提高太赫兹探测器芯片三维封装的设计自由度。
一种赫兹探测器芯片三维封装结构

[发明专利]一种高深宽比超导氮化铌纳米线及其制备方法和应用-CN202010417882.7有效
发明人：张蜡宝;郭书亚;陈奇;潘丹峰;涂学凑;韩航;贾小氢;赵清源;陈健;康琳;吴培亨 -专利权人：南京大学
申请日： 2020-05-15 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： H10N60/85 文献下载
摘要：本发明公开了一种高深宽比超导氮化铌纳米线及制备方法和应用，采用优化的镀膜技术在衬底表面沉积氮化铌薄膜；在氮化铌薄膜表面旋涂电子束抗刻蚀剂，形成电子束抗刻蚀剂层；采用电子束曝光技术在电子束抗刻蚀剂层上定义氮化铌纳米线图形；采用反应离子刻蚀技术将图形转移到氮化铌薄膜上，得到高深宽比超导氮化铌纳米线。本发明通过将电子束曝光系统和反应离子刻蚀相结合的微纳加工技术，成功制备出了膜厚纳米线，深宽比超过1∶1的超导氮化铌纳米线，可应用与高性能全波段光子探测器和其他相关领域的研究。
一种高深超导氮化纳米及其制备方法应用

[发明专利]大面积MoSi超导微米线单光子探测器的激光直写制备方法-CN202110675450.0有效
发明人：贾小氢;杨舒超;鲍涵;徐韬;秦志;涂学凑;张蜡宝;赵清源;康琳;陈健;吴培亨 -专利权人：南京大学
申请日： 2021-06-17 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： H01L31/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种大面积MoSi超导微米线单光子探测器的激光直写制备方法，将Si基片分别用丙酮、酒精和去离子水超声清洗；将清洗后的基片送入磁控溅射系统副室进行氩离子清洗；将离子铣后的基片送入主室，通过直流磁控溅射生长MoSi薄膜；在真空室中原位射频磁控溅射生长Nb5N6薄膜；绘制掩模版图形，并采用图形补偿的方法增加微米线拐角处的曝光面积；在样品表面旋涂S1805光刻胶，用激光直写光刻机进行光刻，然后放入正胶显影液显影30s，放入去离子水中定影1min，在光刻胶上形成微米线图案；用反应离子刻蚀的方式对做完激光直写的样品进行刻蚀，刻蚀后用丙酮超声1min除去残胶，从而形成微米线。本发明提高了大面积超导微米线单光子探测器的制备效率。
大面积 mosi 超导微米光子探测器激光制备方法

[发明专利]一种平面肖特基二极管太赫兹探测器芯片的制备方法-CN202310196281.1在审
发明人： 涂学凑;王卧虎;叶子尧;吴强强;赵清源;张蜡宝;贾小氢;陈健;王华兵;康琳;吴培亨 -专利权人：南京大学
申请日： 2023-03-03 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： H01L31/18 文献下载
摘要：本发明提出了一种平面肖特基二极管太赫兹探测器芯片的制备方法，对钝化层和外延层依次进行刻蚀，刻蚀工艺完成后采用电子束蒸发沉积金薄膜制造欧姆接触，其中外延层刻蚀通过湿法刻蚀掉工艺实现；对钝化层进行刻蚀，刻蚀工艺完成后采用电子束蒸发沉积金薄膜制造肖特基接触点，其中钝化层刻蚀通过干法湿法相结合的刻蚀工艺实现；制备肖特基二极管的金属微桥和电极，其中平面肖特基二极管阴极通过生长在缓冲层上的欧姆接触引出，平面肖特基二极管阳极通过与肖特基接触的空气微桥引出；对钝化层、外延层、缓冲层以及基片衬底进行刻蚀，使金属微桥和基片衬底分离形成空气桥结构。本发明提高了器件的性能和良率。
一种平面肖特基二极管赫兹探测器芯片制备方法

[发明专利]一种基于悬空微桥工艺的太赫兹探测器的制备方法-CN202011226273.X有效
发明人： 涂学凑;陈博严;蒋成涛;康琳;陈健;吴培亨 -专利权人：南京大学
申请日： 2020-11-05 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： B81C1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于悬空微桥工艺的太赫兹探测器的制备方法，在Si和SiO2双层衬底上进行磁控溅射，生长Nb5N6热敏薄膜；在Nb5N6薄膜上旋涂光刻胶，通过深紫外曝光的方式绘制天线图形，磁控生长Au薄膜后，剥离出电极；在Nb5N6薄膜上旋涂光刻胶，通过深紫外曝光的方式绘制微桥图形，通过反应离子刻蚀法刻蚀多余的Nb5N6，形成Nb5N6薄膜微桥；在衬底表面旋涂AZ4620光刻胶，通过紫外光刻的方式在微桥两侧形成窗口，通过湿法刻刻蚀掉窗口中的SiO2，通过反应离子分步刻蚀法，先刻蚀掉窗口的部分Si，再横向刻蚀微桥下方，形成空气腔。本发明提高了工艺的稳定性和太赫兹阵列探测器的良品率。
一种基于悬空工艺赫兹探测器制备方法

[发明专利]一种片上集成太赫兹功能芯片的波导封装-CN202210353291.7有效
发明人： 涂学凑;张祎琛;赵清源;周淑宇;吴强强;陈鹏飞;王卧虎;贾小氢;张蜡宝;康琳;陈健;吴培亨 -专利权人：南京大学
申请日： 2022-04-06 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： H01P3/00 文献下载
摘要：本发明提出了一种片上集成太赫兹功能芯片的波导封装，包括：金属上腔体封装盖、金属下腔体载片盒、置于金属下腔体载片盒上的太赫兹功能芯片，其中金属下腔体载片盒上设置波导矩形通道，与所述金属上腔体封装盖组装形成含有金属矩形波导封闭金属封装盒；所述太赫兹功能芯片安装在金属矩形波导的中心，功能芯片的传输端口置入矩形波导，将电磁场信号耦合到太赫兹功能芯片中。本发明加工简单，工艺成熟，显著降低了太赫兹集成系统的信号传输损耗，组成一体化封装的每个模块非常灵活，可以根据需要灵活调节尺寸参数，适用于多场景下的太赫兹信号片上探测与处理。
一种集成赫兹功能芯片波导封装

[发明专利]一种中红外波段的宽谱高效率探测器及其制备方法-CN202210701390.X在审
发明人：张蜡宝;戴越;范克彬;陈奇;袁杭;李飞燕;涂学凑;康琳;吴培亨 -专利权人：南京大学
申请日： 2022-06-20 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： H01L39/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种中红外波段的宽谱高效率探测器，自下而上依次包括硅片、反射层和介质层，介质层的表面设置U型超导纳米线，U型超导纳米线的开口端分别与金电极一、金电极二相连，U型超导纳米线的两侧对称设置金天线，金电极一与恒压源相连，金电极二接地。本发明还公开了一种中红外波段的宽谱高效率探测器的制备方法。本发明的基于金天线增强的超导纳米线单光子探测器，具有场增益高、光敏面积大、纳米线吸收效率高、本征量子效率高、极低填充率等特点，能够高效率的应用于中红外波段探测应用领域；与传统的光学腔超导单光子探测器相比，具有工艺制备可行性高、与平面工艺兼容性高、具备场增益等优点，可以探测更宽波段的中红外光信号。
一种红外波段高效率探测器及其制备方法

[发明专利]一种自滤光的超导纳米线单光子探测器-CN202210530142.3在审
发明人：张蜡宝;费越;吕嘉煜;涂学凑;康琳;吴培亨 -专利权人：南京大学
申请日： 2022-05-16 - 公布日： 2022-08-26 - 主分类号： G02B5/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种自滤光的超导纳米线单光子探测器，属于光电探测技术领域。本发明包括超导纳米线，所述超导纳米线形状为蜿蜒的光栅，还包括介质衬底以及作为反射层的第一光子晶体和作为保护和滤波层的第二光子晶体，所述第一光子晶体和第二光子晶体均由多种不同介质交替层叠构成，二者相贴合并在二者接触面构成F‑P共振腔，所述超导纳米线镶嵌该F‑P共振腔中，第一光子晶体的另一面与介质衬底贴合，所述第一光子晶体和第二光子晶体的每一层介质厚度为四分之一特征波长。本发明实现了超导纳米线单光子器件自带滤光效果，可以降低杂散光和背景辐射导致的计数干扰，具有高度的产业利用价值。
一种滤光导纳米线光子探测器

[发明专利]一种片上集成回音壁模式波导的太赫兹探测器-CN202210375169.X在审
发明人： 涂学凑;周淑宇;陈健;康琳;吴培亨 -专利权人：南京大学
申请日： 2022-04-11 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： G01J1/00 文献下载
摘要：本发明提供一种片上集成回音壁模式波导的太赫兹探测器，其回音壁模式波导包括回音壁模式微环、直波导、第一、二锥型耦合波导和衬底，太赫兹探测器位于回音壁模式微环上表面，所述回音壁模式微环采用圆环型或者跑道型，用于对特定频率的信号产生谐振；所述直波导位于回音壁模式微环一侧，用于传输太赫兹信号；所述第一、二锥型耦合波导位于直波导两端，分别作为信号的输入和输出端口；所述衬底用于固定回音壁模式微环、直波导。本发明利用回音壁模式波导的谐振与低损耗特性，实现太赫兹信号的片上高效传输与谐振滤波的功能，同时提升太赫兹波与探测器敏感元件的相互作用，从而提高太赫兹探测器的灵敏度，实现太赫兹波的高效探测。
一种集成回音壁模式波导赫兹探测器

[发明专利]一种基于超导纳米线探测器的高动态范围成像方法-CN202210429846.1在审
发明人：赵清源;茹赛颖;涂学凑;张蜡宝;贾小氢;陈健;康琳;吴培亨 -专利权人：南京大学
申请日： 2022-04-22 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： G01J1/44 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于超导纳米线探测器的高动态范围成像方法，包括高通量下基于SNSPD响应计数的通量估计方法和超高通量下基于PNR‑SNSPD输出能量的通量估计方法。所述高通量下，SNSPD工作在线性模式，基于SNSPD响应计数的通量估计方法包括对探测器效率恢复时间的等效和通量估计模型的建立。所述超高通量下，SNSPD工作在准线性模型，基于PNR‑SNSPD输出能量的通量估计方法包括能量ET与N的修正和通量估计模型的建立。综合两种方法得出超导纳米线探测器可探测的高动态范围。本发明方法能有效实现光通量109：1及以上的高动态范围成像，通过建模和仿真，可拓展超导纳米线成像器的动态范围。
一种基于导纳米线探测器动态范围成像方法

[发明专利]一种平面等角螺旋天线结构的太赫兹探测器及其制备方法-CN202210332872.2在审
发明人： 涂学凑;陈鹏飞;贾小氢;康琳;陈健;吴培亨 -专利权人：南京大学
申请日： 2022-03-31 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： G01J1/42 文献下载
摘要：本发明提出一种平面等角螺旋天线结构的太赫兹探测器及其制备方法，其中二氧化硅支撑层生长在硅衬底上；六氮五铌薄膜热敏层生长在二氧化硅支撑层上，通过设计圆环刻蚀窗口对二氧化硅支撑层和硅衬底进行光刻、刻蚀，形成六氮五铌微桥悬空结构；平面等角螺旋天线兼做耦合天线和电极层，位于六氮五铌薄膜热敏层上，平面等角螺旋天线的中心馈电结构和六氮五铌微桥两端直接相连。本发明通过设计平面等角螺旋天线结构，以及刻蚀工艺采用圆环图案的设计，解决了常规六氮五铌太赫兹微测辐射热计探测带宽低、平面等角螺旋天线结构中悬空微桥结构制备难的问题。
一种平面等角螺旋天线结构赫兹探测器及其制备方法

[发明专利]一种基于离子抛光技术在金刚石上沉积氮化铌的方法-CN202210331563.3在审
发明人：贾小氢;黄明雪;汪潇涵;石洪恺;徐韬;陶涛;涂学凑;赵清源;张蜡宝;康琳;陈健;吴培亨 -专利权人：南京大学
申请日： 2022-03-31 - 公布日： 2022-07-22 - 主分类号： C23C14/35 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于离子抛光技术在金刚石衬底上沉积氮化铌薄膜的方法，使用离子刻蚀技术对金刚石衬底进行抛光处理，离子刻蚀气体采用氩气，流速为7sccm，能量为500eV，束流为90mA，角度为85°，刻蚀速率为2.5nm/min，刻蚀时间为1h；使用直流磁控溅射法在抛光的金刚石上制备氮化铌薄膜。本发明通过对金刚石薄膜进行抛光处理，将其表面平整度均方根(RMS)从7.7nm降至0.6nm，极大地提高了金刚石的表面平整度，并通过磁控溅射在抛光后的衬底上制备了高质量氮化铌薄膜，薄膜平整度和超导性能均满足超导薄膜器件的制备需求。
一种基于离子抛光技术金刚石沉积氮化方法

[发明专利]一种亚10nm间隙电极对的制备方法-CN202210254670.0在审
发明人： 涂学凑;刘梦欣;康琳;贾小氢;张蜡宝;赵清源;陈健;吴培亨 -专利权人：南京大学
申请日： 2022-03-15 - 公布日： 2022-06-21 - 主分类号： H01L21/28 文献下载
摘要：本发明提出了一种亚10 nm间隙电极对的制备方法，根据三角形电极对尖端角度不同将电极对尖端设计为交叠/零间距/不交叠等结构；通过电子束光刻得到电极对图案，利用电子束蒸发系统沉积金属；将沉积金属后的电极对放置在SEM中进行热处理，通过电子束的辐照热效应调节电极对顶角间的间距，从而得到亚10 nm间隙电极对。本发明中的制备方法简单易操作，而且可以在观察电极对形貌的同时可控地调节电极对间隙，得到想要的电极对间距，完全克服了当前亚10 nm间隙电极对尖端相互粘连和间隙尺寸难于精确控制的制备工艺难题。
一种 10 nm 间隙电极制备方法

[发明专利]一种基于超材料的可调谐太赫兹探测器-CN202110316984.4有效
发明人： 涂学凑;邵智豪;陈健;苏润丰;贾小氢;赵清源;张蜡宝;康琳;吴培亨 -专利权人：南京大学
申请日： 2021-03-23 - 公布日： 2022-06-21 - 主分类号： G01J1/42 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于超材料的可调谐太赫兹探测器，包括第一硅基衬底和第二硅基衬底，所述第一硅基衬底的正面设置天线耦合的六氮五铌薄膜微测热辐射计，背面沉积金层；所述第二硅基衬底背面设置周期排布的口字型超材料阵列，与第一硅基衬底正面相对形成空气腔，通过调节空气腔的长度，实现太赫兹探测器谐振频率的调节。本发明使用超材料，通过仿真设计可以实现特定频率的谐振特性，通过改变空气腔间隔可以调节太赫兹探测器的谐振频率，并且结构简单，制备方便。
一种基于材料调谐赫兹探测器

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