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[发明专利]双极势垒短波红外探测器及制备方法-CN202311016794.6在审
发明人：李农;牛智川;王国伟;徐应强;蒋洞微;吴东海;郝宏玥;倪海桥;苏向斌 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2023-08-14 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： H01L31/0352 文献下载
摘要：一种双极势垒短波红外探测器及制备方法，该双极势垒短波红外探测器包括：衬底；缓冲层，形成于衬底上；第一接触层，形成于缓冲层上，叠层结构，形成于第一接触层上，且与第一接触层形成台面，叠层结构包括：空穴势垒层，形成于第一接触层上；光吸收层，形成于空穴势垒层上，光吸收层适用于吸收外部的短波红外光，并产生电子和空穴；电子势垒层，形成于光吸收层上；第二接触层，形成于电子势垒层上；第一电极，形成于第一接触层上，且位于叠层结构的两侧，第一电极和第一接触层形成欧姆接触；第二电极，形成于第二接触层上，且位于第二接触层的两端，第二电极和第二接触层形成欧姆接触。
双极势垒短波红外探测器制备方法

[发明专利]一种超晶格甚长波红外探测器结构-CN202010529281.5有效
发明人：施毅;岳壮豪;牛智川;王国伟;徐应强;蒋洞微;常发冉;李勇;王军转;郑有炓 -专利权人：南京大学
申请日： 2020-06-11 - 公布日： 2023-10-17 - 主分类号： H01L31/0352 文献下载
摘要：一种基于锑化物超晶格的甚长波红外探测器结构，包括从下到上的以下结构：衬底，缓冲层，甚长波波段吸收层，中长波波段势垒层，甚长波波段欧姆接触层，顶盖层；缓冲层外延于所述衬底之上；本发明拥有良好载流子输运性能的锑化物超晶格甚长波红外探测器。本发明引入了同型结和分段掺杂，同时对各个区域超晶格结构，掺杂浓度和厚度进行了调控以得到高综合探测率的红外探测器结构。
一种晶格长波红外探测器结构

[实用新型]一种束流机械可控带阀门块分子束外延金属元素源炉-CN202223267263.8有效
发明人：倪海桥;牛智川;丁颖 -专利权人：南京信光半导体科技有限公司
申请日： 2022-12-07 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： C30B23/02 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种束流机械可控带阀门块分子束外延金属元素源炉，包括坩埚本体以及设置于坩埚本体上部的坩埚盖，所述坩埚盖内设置有可密封坩埚盖的阀门块，所述阀门块顶部通过连杆组件连接控制螺杆；所述坩埚本体外设置绝热封套，所述绝热封套内设置电阻加热丝，所述绝热封套底部通过支架连接于真空法兰，所述真空法兰内设置波纹管，所述连杆组件穿过波纹管后连接控制螺杆；本实用新型可以提高外延生长的质量，提高成品率；可以节约金属源；可以缩短外延生长时间；可以减少真空腔体的维护成本。这些优点使得外延生长可以节约大量的成本，提高了效益。
一种机械可控阀门分子外延金属元素

[发明专利]光量子受控非门及其实现方法-CN202310140952.2在审
发明人： 牛智川;倪海桥;胡承勇;黄社松;张俊;尚向军;刘汗青;李叔伦;戴德琰;苏向斌 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2023-02-16 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： G06N10/20 文献下载
摘要：本公开提供一种光量子受控非门及其实现方法，其包括利用微腔将控制光子复制到电子自旋态；将处于右旋态的光子输入微腔，使右旋态的光子与电子自旋态产生强耦合及纠缠，得到第一纠缠态、第一反射态以及透射态；将反射态输入第一半波片后转为左旋态，左旋态与透射态合并产生第一输出光量子态；将信号光子输入微腔，使信号光子与电子自旋态产生强耦合及纠缠，得到第二纠缠态以及第二反射态；根据第二纠缠态产生第二输出光量子态；第一输出光量子态和第二输出光量子态处于纠缠状态。本公开在微腔Q值足够高，量子点耦合效率足够好，光子输入输出效率足够高以及量子点质量足够好的情况下，理论效率可以接近100％并且可以获得确定性结果。
光量子受控非门及其实现方法

[发明专利]双色异质结光电晶体管及其制备方法-CN202111539243.9有效
发明人：林芳祁;牛智川;徐应强;王国伟;李农;周文广;蒋洞微;蒋俊锴;常发冉;陈伟强;李勇 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2021-12-15 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： H01L31/11 文献下载
摘要：本发明公开了一种双色异质结光电晶体管，包括：衬底；外延层，设置于衬底上，外延层包括缓冲层、刻蚀终止层、第一接触层、第一异质结结构、第二接触层、第二异质结构和第三接触层，第一接触层上设有第一台阶，第二接触层上设有第二台阶；金属电极，包括第一金属电极、第二金属电极和第三金属电极，第一金属电极设置于第一台阶上，第二金属电极设置于第二台阶上，第三金属电极设置于第三接触层上；以及钝化层，覆盖于部分第一台阶、第二台阶和部分第三接触层，钝化层与金属电极相接。
双色异质结光电晶体管及其制备方法

[发明专利]周期渐变超晶格宽光谱红外探测器及其制备方法-CN202011396734.8有效
发明人：蒋俊锴;牛智川;徐应强;王国伟;蒋洞微;常发冉;李勇;崔素宁;陈伟强 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2020-12-02 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： H01L31/0352 文献下载
摘要：本公开提供了一种周期渐变超晶格宽光谱红外探测器，包括：GaSb衬底(1)、外延片结构及第一金属电极(7)、第二金属电极(8)，外延片结构依次包括GaSb缓冲层(2)、P型欧姆接触层(3)、InAs/InAsSb周期渐变超晶格层(4)、N型欧姆接触层(5)和InAs盖层(6)，GaSb缓冲层(2)两侧露出部分分别设有第一金属电极(7)，InAs盖层(6)两侧分别设有第二金属电极(8)，第一金属电极(7)与对应一侧的第二金属电极(8)之间的GaSb缓冲层(2)、InAs盖层(6)表面及P型欧姆接触层(3)、InAs/InAsSb周期渐变超晶格层(4)、N型欧姆接触层(5)的侧表面生长有钝化层。本公开还提供了该红外探测器的制备方法。
周期渐变晶格光谱红外探测器及其制备方法

[发明专利]半导体激光器-CN202211401632.X在审
发明人：石建美;牛智川;杨成奥;张宇;徐应强;倪海桥;王天放;陈益航;余红光 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2022-11-09 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： H01S5/22 文献下载
摘要：本公开提供了一种半导体激光器，所述半导体激光器包括在衬底表面依次生长的缓冲层、下限制层、下波导层、有源区、上波导层、上限制层、帽层、顶部电极，和形成于衬底背面的底部电极，所述上限制层、帽层和顶部电极形成脊条，所述脊条上设置有模式调控阵列结构，所述模式调控阵列结构包括沟道和箭头结构阵列，所述沟道形成于所述脊条的两侧，所述箭头结构阵列包括多个箭头结构单元，每个所述箭头结构单元包括至少一个箭头，其中，所述箭头结构阵列中的箭头结构单元形成于所述半导体激光器的侧向光场分布的N‑1阶模式的峰值位置，N为大于等于2的整数。
半导体激光器

[发明专利]一种束流机械可控带阀门块分子束外延金属元素源炉-CN202211560975.0在审
发明人：倪海桥;牛智川;丁颖 -专利权人：南京信光半导体科技有限公司
申请日： 2022-12-07 - 公布日： 2023-03-03 - 主分类号： C30B23/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种束流机械可控带阀门块分子束外延金属元素源炉，包括坩埚本体以及设置于坩埚本体上部的坩埚盖，所述坩埚盖内设置有可密封坩埚盖的阀门块，所述阀门块顶部通过连杆组件连接控制螺杆；所述坩埚本体外设置绝热封套，所述绝热封套内设置电阻加热丝，所述绝热封套底部通过支架连接于真空法兰，所述真空法兰内设置波纹管，所述连杆组件穿过波纹管后连接控制螺杆；本发明可以提高外延生长的质量，提高成品率；可以节约金属源；可以缩短外延生长时间；可以减少真空腔体的维护成本。这些优点使得外延生长可以节约大量的成本，提高了效益。
一种机械可控阀门分子外延金属元素

[发明专利]一种短波双色红外探测器及其制备方法-CN202111399153.4有效
发明人：周文广;牛智川;徐应强;王国伟;蒋洞微;吴东海;蒋俊锴;常发冉;李农;林芳祁;崔素宁;陈伟强 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2021-11-23 - 公布日： 2023-02-17 - 主分类号： H01L31/105 文献下载
摘要：本发明提供一种短波双色红外探测器，包括：衬底，衬底的材料包括GaSb材料，缓冲层，形成于衬底表面，缓冲层的材料包括GaSb材料，短波红外单元，包括依次叠设在缓冲层表面的第一P型层、短波吸收层、第一N型层，其中，第一P型层、短波吸收层、第一N型层的材料包括AlInAsSb、InGaAsSb四元合金材料中的至少一种，雪崩倍增单元，包括依次叠设在第一N型层表面的第二N型层、雪崩倍增层、第二P型层，其中，第二N型层、雪崩倍增层、第二P型层的材料包括材料空穴离化系数与材料电子离化系数之比小于预设值的材料。本发明采用PINNIP型背靠背双二极管结构，可通过偏压极性调制实现探测短波长红外光和测距功能。
一种短波红外探测器及其制备方法

[发明专利]利用半导体激光器实现全息光刻的装置-CN202211042313.4在审
发明人：尚向军;牛智川;倪海桥;苏向斌;王国伟;刘汗青;李叔伦;戴德琰 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2022-08-29 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： G03F7/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用半导体激光器实现全息光刻的装置，可以应用于半导体光电器件技术领域。该装置包括：激光发射组件，检测组件和干涉装置。激光发射组件包括：蓝光激光二极管，准直透镜，驱动/温控模块，光栅构成光栅外腔结构，用于产生并输出单纵模蓝光激光；检测组件，用于实时监测单纵模蓝光激光的光谱和光强；干涉装置，用于利用单纵模蓝光激光对实验样片执行全息光刻工艺。本发明通过光栅外腔结构产生与输出单纵模蓝光激光，并实现了单纵模蓝光激光应用到全息光刻技术，其装置简便，可进行小区域的布拉格光栅制备，适用于分布式反馈激光器研制，促进其产业应用，同时也促进蓝紫光至紫外光半导体激光二极管的研发和应用。
利用半导体激光器实现全息光刻装置

[发明专利]红外探测器及其制备方法-CN202111239358.6有效
发明人：周文广;牛智川;徐应强;王国伟;蒋洞微;蒋俊锴;常发冉;李农;林芳祁;崔素宁;陈伟强 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2021-10-25 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： H01L31/101 文献下载
摘要：本发明涉及一种红外探测器，包括：衬底；沉积于所述衬底上的外延结构包括：P型掺杂缓冲层，形成于衬底上；长波红外单元，形成于P型掺杂缓冲层上，所述长波红外单元形成P‑π‑M‑N结构，用于吸收长波红外线；N型公共接触层，形成于长波红外单元上；短波红外单元，形成于N型公共接触层上，所述短波红外单元形成N‑I‑P结构，用于吸收短波红外线及测距；外延结构和金属上电极及金属下电极欧姆连接，外延结构外部形成有硫化层和钝化层，且在外延结构上形成通光孔。本发明还提供一种针对红外探测器的制备方法，包括在所述衬底上生长所述外延结构，之后依次进行刻蚀、硫化处理、钝化处理、制出通光孔、光刻形成金属上电极以及金属下电极。
红外探测器及其制备方法

[发明专利]微透镜阵列耦合反射层结构制备方法-CN202110781608.2有效
发明人：李叔伦;牛智川;倪海桥;尚向军;刘冰;朱小贵;何胜 -专利权人：中国科学院半导体研究所;南京国科半导体有限公司
申请日： 2021-07-09 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： G02B3/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种微透镜阵列耦合反射层结构的制备方法，其特征在于，包括：在衬底上制备微透镜阵列，其中，所述微透镜阵列包括量子点及包覆所述量子点的上盖层，所述上盖层表面为周期阵列排布的凸起结构；将所述微透镜阵列从所述衬底上剥离后转移至广谱反射层上，以形成所述微透镜阵列耦合反射层结构。本发明结合剥离工艺将微透镜阵列与反射层结构耦合，可以实现提取效率达到60％。并且该种剥离转移工艺不需要生长较多对数的DBR结构，且相对于下DBR结构可实现更高的提取效率，在后续压电调谐等方面有很大的优势，在量子光源、发光二极管、光电探测器等领域均有很大的实际应用价值和广泛的应用前景。
透镜阵列耦合反射层结构制备方法

[发明专利]在GaSb衬底上生长InAs层的生长速度测定方法-CN202110628108.5有效
发明人： 牛智川;李农;刘冰;徐应强;王国伟;蒋洞微;吴东海;郝宏玥;赵有文;朱小贵;何胜 -专利权人：南京国科半导体有限公司;中国科学院半导体研究所
申请日： 2021-06-06 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： G01N23/20058 文献下载
摘要：本发明涉及半导体技术领域，公开了一种在GaSb衬底上生长InAs层的生长速度测定方法，采用分子束外延法生长InAs层，该方法包括步骤：S1：打开Ga源炉快门和Sb源炉快门在GaSb衬底上生长GaSb缓冲层，之后关闭Ga源炉快门和Sb源炉快门；S2：同时打开In源炉快门和As源炉快门在GaSb缓冲层上生长InAs层；S3：生长一段时间后，保持As源炉快门打开，关闭In源炉快门，以形成InAs平滑层，预定时间段后再次打开In源炉快门生长InAs层，再次生长InAs层的过程中利用反射式高能电子衍射强度振荡曲线测得InAs层生长速度。本发明的方法在InAs平滑层基础上生长在InAs层时测定生长速度，更容易得到振荡周期较多且较光滑的RHEED强度振荡曲线，使得InAs层生长速度测定结果更准确。
gasb 衬底生长 inas 速度测定方法

[发明专利]双色探测器及其制备方法-CN202110546523.6有效
发明人：王国伟;李农;刘冰;朱小贵;李宁;牛智川 -专利权人：南京国科半导体有限公司;中国科学院半导体研究所
申请日： 2021-05-19 - 公布日： 2022-08-16 - 主分类号： H01L31/0304 文献下载
摘要：本发明涉及探测器技术领域，公开了一种双色探测器及其制备方法，该探测器包括：依次生长在GaAs衬底上的平滑层、成核层、GaSb或AlSb第一缓冲层、AlInSb第二缓冲层、InAsSb中长波通道层、InGaSb间隔层和InGaSb短中波通道层，所述InAsSb中长波通道层由下至上包括：第一N型下接触层、N型吸收层、B型AlInSb势垒层及N型上接触层，所述InGaSb短中波通道层由下至上包括：第二N型下接触层、I型吸收层和P型上接触层，第一N型下接触层之上设有下电极，所述P型上接触层之上设有上电极，所述上电极和下电极通过钝化层隔绝。本发明双色探测器在设计时能够通过微调材料组分以在较宽的光谱范围内实现探测谱段的灵活选择，使单一器件结构可覆盖宽光谱探测需求。同时实现大尺寸焦面制作。
探测器及其制备方法

[发明专利]利用钝化层负电化抑制侧壁漏电流的探测器的制备方法-CN202110388246.0有效
发明人：陈伟强;牛智川;蒋洞微;崔素宁;李勇;蒋俊锴;王国伟;徐应强 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2021-04-12 - 公布日： 2022-07-26 - 主分类号： H01L31/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用钝化层负电化抑制侧壁漏电流的探测器的制备方法，该制备方法包括：提供一红外材料，红外材料上形成有台面掩膜；采用电感耦合等离子体法刻蚀红外材料；采用干法刻蚀或湿法腐蚀去除台面掩膜，以形成带有台面结构的红外材料；在带有台面结构的红外材料上淀积电介质薄膜，以形成带有台面结构的钝化层；根据带有台面结构的钝化层的台面侧壁的厚度，对带有台面结构的钝化层进行元素掺杂；对带有台面结构的钝化层进行元素掺杂后，进行快速热退火处理，得到利用钝化层负电化抑制侧壁漏电流的探测器。
利用钝化电化抑制侧壁漏电探测器制备方法

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