CN109742178A - 一种透红外的高灵敏可见光探测器及其制备方法 - Google Patents

一种透红外的高灵敏可见光探测器及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109742178A
CN109742178A CN201910085681.9A CN201910085681A CN109742178A CN 109742178 A CN109742178 A CN 109742178A CN 201910085681 A CN201910085681 A CN 201910085681A CN 109742178 A CN109742178 A CN 109742178A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hetero
junctions
layer
hole
infrared
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910085681.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109742178B (zh
Inventor
刘欢
安妍
刘卫国
韩军
蔡长龙
白民宇
王卓曼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Technological University
Original Assignee
Xian Technological University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Technological University filed Critical Xian Technological University
Priority to CN201910085681.9A priority Critical patent/CN109742178B/zh
Publication of CN109742178A publication Critical patent/CN109742178A/zh
Priority to US17/298,021 priority patent/US11810994B2/en
Priority to PCT/CN2019/120447 priority patent/WO2020155810A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109742178B publication Critical patent/CN109742178B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
    • H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
    • H01L31/109—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PN heterojunction type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/02002—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations
    • H01L31/02005—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
    • H01L31/0264—Inorganic materials
    • H01L31/028—Inorganic materials including, apart from doping material or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
    • H01L31/0264—Inorganic materials
    • H01L31/032—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/036—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
    • H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H01L31/1016—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation comprising transparent or semitransparent devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
    • H01L31/1868—Passivation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

本发明公开了一种透红外的高灵敏可见光探测器及其制备方法，该探测器由钝化层、上电极、异质结、下电极和本征单晶硅衬底组成。上电极为导电且对可见光和红外透明的材料。异质结分为异质结上层和异质结下层，异质结上层为对可见光敏感且能透过红外的纳米薄膜，异质结下层为本征单晶硅。当可见光和红外透过上电极和异质结上层，在异质结中可见光激发出电子空穴对，被上、下电极收集并通过纵向设置的金属柱流出，而红外穿过整个探测结构，实现对可见光探测的同时不影响红外的透过。与传统结构相比，电极与结区距离很小，可降低电子空穴对在到达电极之前的复合率，提高光生载流子的收集效率。纵向金属的结构设计减少光遮挡，提高了灵敏度。

Description

一种透红外的高灵敏可见光探测器及其制备方法
【技术领域】
本发明属于光电探测技术领域，具体涉及一种透红外的高灵敏可见光探测器及其制备方法。
【背景技术】
随着工业技术和生活水平的发展，人们对图像所包含的信息量提出了更高的要求，单一的红外成像或者单一的可见光成像已不能满足需求，具有更宽波段的成像技术越来越受到关注，特别是能同时对可见光和红外进行成像的技术。
专利CN102866490B提出了一种可见光、中波红外和长波红外三波段光学成像系统。该光学成像系统实现了可见光、中波红外和长波红外三波段探测。但由于该系统采用多通道、多芯片的成像方案，导致其体积大、功耗高、重量重，限制了使用范围。专利CN108336231A中公开了一种宽光谱响应的有机光电探测芯片，其探测结构中的光敏层包含一种BODIPY有机荧光染料，可实现探测器对紫外至近红外波段的光谱探测。该探测器虽然可以实现可见光和近红外的探测，但是不能实现中波红外和长波红外的探测，而且对中波红外和长波红外不透明，无法进一步与中波红外和长波红外纵向堆叠集成。
由于传统的多通道多芯片能同时对可见光和红外光成像的光电系统具有上述体积大、功耗高、重量重等缺点，现在迫切需要研究集成度更高、体积小、重量轻的单通道、宽光谱、可同时对可见光成像和红外成像的光电芯片。
另外，可见光-红外(近红外/短波红外/中波红外/长波红外)成像探测器通常由衬底，下电极，光敏层/异质结和上电极组成。可见光和红外的探测均由同一光敏层/异质结实现，导致灵敏度较低。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述现有技术方案的缺点，提供一种透红外的高灵敏可见光探测器及其制备方法。该结构对可见光进行探测的同时不影响红外波段的透过。本发明的透红外的可见光探测器，后期与红外探测单元纵向堆叠混合集成，可以实现单个集成芯片从可见光到长波红外的探测成像。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种透红外的高灵敏可见光探测器，从下至上，依次包括本征单晶硅衬底、下电极、对可见光进行探测的异质结、金属框、上电极和钝化层；其中，异质结包括异质结下层和异质结上层；
上电极采用导电且对可见光和红外透明的材料，为一维导电纳米线构成的网格；异质结上层为对可见光敏感且对红外透明的纳米薄膜；异质结下层为本征单晶硅；下电极为本征单晶硅重掺杂离子形成的导电层；下电极的下方为本征单晶硅衬底。
本发明的进一步改进在于：
优选的，所述下电极的厚度为2-20μm；其中重掺杂的离子为磷离子、硼离子或砷离子。
优选的，异质结下层的厚度为1-10μm。
优选的，异质结上层的厚度≤5nm，为对可见光敏感的二维材料构成的纳米薄膜；所述二维材料为石墨烯或二维过渡金属硫化物，所述二维过渡金属硫化物为二硫化钼、二硫化钨、二硒化钼或二硒化钨。
优选的，金属框为方形的环状，从四周环绕上电极；上电极为台阶状，包括四周台阶、中间底部，以及连接四周台阶和中间底部的侧壁，上电极的四周台阶高于中间底部；金属框的上表面和上电极的四周台阶的下表面接触，金属框的内侧面和上电极的侧壁接触，金属框的下表面和异质结上层接触；上电极中间底部的下表面和异质结上层的上表面接触。
优选的，所述一维导电纳米线为碳纳米管或银纳米线。
优选的，钝化层选用硫化锌、硒化锌或氟化镁中的任意一种。
优选的，在探测单元一个角，从本征单晶硅衬底的下表面向上至异质结上层的上表面开设有通孔；在探测单元对角，从本征单晶硅衬底的下表面向上至下电极内部开设有孔洞；在本征单晶硅衬底的下表面，通孔和孔洞的开设位置位于探测单元底面同一对角线上的两个角落；通孔和孔洞的侧壁经过钝化处理后，孔内填充导电金属，所述导电金属为金、银、铜或铝中的任一种。
优选的，通孔上端开口位于金属框下方的一个角落，并与金属框接触导通；通孔和孔洞中的导电金属均凸出本征单晶硅衬底下表面。
一种上述的透红外的高灵敏可见光探测器的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，在距离本征单晶硅片上表面1-10μm以下的区域注入重掺杂离子，作为下电极；所述重掺杂离子为磷离子、硼离子或砷离子；下电极的厚度为2-20μm；下电极上方的本征单晶硅为异质结下层，下电极下方的本征单晶硅为本征单晶硅衬底；
步骤2，在异质结下层的上表面通过化学气相沉积法沉积对可见光敏感且对红外透明的纳米薄膜，形成异质结上层；纳米薄膜材料为石墨烯或二维过渡金属硫化物中的任一种；异质结上层和异质结下层共同构成异质结；
步骤3，在探测单元的一个角，从本征单晶硅衬底的下表面向上至异质结上层的上表面刻蚀通孔；在探测单元的对角，从本征单晶硅衬底的下表面向上至下电极内部刻蚀孔洞；对通孔和孔洞的侧壁进行钝化绝缘处理，然后沉积导电金属，使通孔和孔洞的导电金属凸出本征单晶硅衬底的下表面；在异质结上层上表面制备方形环状的金属框，金属框与通孔内的金属接触导通；
步骤4，在异质结上层和金属框的上表面，制作上电极；
步骤5，在上电极上沉积钝化层，通过光刻、腐蚀的方法将钝化层图形化成探测单元形状，将图形化的钝化层作为掩蔽层，刻蚀上电极、异质结上层、异质结下层和下电极；形成一种透红外的高灵敏可见光探测器。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开了一种透红外的高灵敏可见光探测器结构，该探测器由钝化层、上电极、异质结上层、异质结下层、下电极和本征单晶硅衬底组成。上电极既导电又对可见光到长波红外透明。异质结上层是由能探测可见光的同时对红外透明的纳米薄膜构成。异质结下层为本征单晶硅片表层的本征单晶硅。异质结下层、下电极和本征单晶硅衬底均为硅，对红外有透过作用。当可见光和红外进入探测结构后穿过透明的上电极，经过纳米薄膜形成的异质结上层，到达异质结上层和异质结下层界面附近的异质结结区，在可见光的激发下异质结结区产生光生载流子，在上、下电极产生的电场中，光生载流子通过上、下电极流出，实现可见光探测功能，而红外继续穿过整个探测结构，即可见光探测器透过红外。与传统结构相比，由于采用纳米材料，上、下电极与结区之间距离很小，可以降低电子-空穴对在到达电极之前发生复合的概率，极大地提高光生载流子的收集效率和器件灵敏度。而且由于采用新的材料体系和结构设计，使探测结构对可见光进行高灵敏探测的同时不影响红外波段的透过。
进一步的，异质结分为异质结上层和异质结下层。硅片表层的本征单晶硅作为异质结下层，厚度为1-10μm。
进一步的，本发明采用对可见光敏感的同时对红外透明的纳米薄膜材料作为异质结上层，纳米薄膜的厚度≤5nm，因为厚度很薄，所以对可见光和红外透明。纳米薄膜选用石墨烯或二维过渡金属硫化物，二维过渡金属硫化物选用二硫化钼(MoS2)、二硫化钨(WS2)、二硒化钼(MoSe2)和二硒化钨(WSe2)等对可见光有很强光响应的二维过渡金属硫化物，此种材料在所设计的薄膜厚度范围内能够探测可见光，并且对红外具有较好的透过能力。实现了可见光的探测和红外的透过。
进一步的，在异质结下方设置下电极，在异质结上方设置金属框和上电极。下电极在异质结下层的下方，即在单晶硅片本征区域下方重掺杂离子(包括磷离子、硼离子或砷离子)形成下电极，掺杂深度范围为2-20μm。下电极的下方为本征单晶硅衬底。金属框在异质结上层的上方，上电极在金属框和异质结上层的上方，金属框与上电极的下表面和异质结上层的上表面接触导通。
进一步的，上电极为导电且透可见光和红外的材料，包括一维导电纳米线材料(如碳纳米管或银纳米线)以各种形式构成的网格，导电纳米线网格的网线导电，网孔透光(透红外和可见光)。
进一步的，从本征单晶硅衬底下表面向上至异质结上层的上表面刻蚀有通孔，在通孔侧壁先做钝化绝缘处理，再沉积导电金属，通孔内导电金属凸出于本征单晶硅衬底下端。金属框与通孔内导电金属接触，光生载流子中的电子被金属框收集，通过通孔内的金属纵向向外流出。本征单晶硅衬底下表面向上至下电极内部刻蚀有孔洞，在孔洞侧壁先做钝化绝缘处理，再沉积导电金属，孔洞内导电金属凸出于本征单晶硅衬底下端，孔洞内的导电金属与下电极接触，光生载流子中的空穴被下电极收集，通过孔洞内的金属纵向向外流出。该探测结构将入射的可见光转换为对应的电信号，实现光电探测的功能。同时此种沿探测器纵向分布的导电柱几乎不阻挡敏感区域内对可见光的探测和对红外的透明。
进一步的，本发明的钝化层选用绝缘且对可见光和红外透明的材料，如硫化锌、硒化锌、氟化镁。钝化层可以保护上电极及整个探测结构，在制作过程中，图形化后的钝化层可以代替光刻胶作为刻蚀上电极、异质结及下电极的掩蔽层，减少光刻次数。
本发明还公开了一种透红外的高灵敏可见光探测器的制备方法，该方法以本征单晶硅片为衬底，通过在本征单晶硅片表层某一区域下方的内部重掺杂，形成下电极，本征单晶硅片表层仍为本征单晶硅，作为异质结下层。在异质结下层上沉积能探测可见光同时透过红外的纳米薄膜材料作为异质结上层，纳米薄膜材料与硅片表层的本征单晶硅形成异质结。再制备通孔和孔洞，在通孔和孔洞侧壁先做钝化绝缘处理，然后沉积导电金属，并制备金属框，接下来制备透明导电上电极、钝化层，通过光刻、腐蚀的方法将钝化层图形化成探测单元形状，将图形化的钝化层作为掩蔽层，刻蚀上电极、异质结上层、异质结下层和下电极，形成水平方向相互隔离的探测单元阵列。
【附图说明】
图1为本发明可见光探测器的装置结构图；
其中：(a)图为主视图，(b)图为俯视图；
图2为本发明可见光探测器沿图1的(b)图中的A-A方向剖视图；
图3为本发明可见光探测器的制作流程图，各图均为沿图1的(b)图中的A-A方向剖视图；
其中：(a)图为步骤一的部分过程的装置结构图；
(b)图为步骤一的部分过程的装置结构图；
(c)图为步骤二的装置结构图；
(d)图为步骤三-步骤五的装置结构图；
(e)图为步骤六的部分过程的装置结构图；
(f)图为步骤六的部分过程的装置结构图；
(g)图为步骤七的装置结构图；
(h)图为步骤八的装置结构图；
(i)图为步骤九的装置结构图；
其中：1-本征单晶硅片；2-本征单晶硅衬底；3-下电极；4-异质结下层；5-异质结上层；6-通孔；7-孔洞；8-通孔绝缘层；9-孔洞绝缘层；10-第一导电金属柱；11-第二导电金属柱；12-金属框；13-上电极；14-钝化层；
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，本发明公开了一种透红外的高灵敏可见光探测器及其制备方法；该透红外的高灵敏可见光探测器从上至下，依次包括钝化层14、上电极13、异质结15、下电极3和本征单晶硅衬底2；其中，异质结15包括异质结上层5和异质结下层4；
下电极3是在距离本征单晶硅片上表面1-10μm以下区域的下方重掺杂磷、硼、砷等离子，从而形成的具有导电性能的硅，下电极3的厚度为2-20μm，异质结下层4和本征单晶硅衬底2均为本征单晶硅。
异质结下层4、下电极3和本征单晶硅衬底2在制作过程中，重掺杂硅将本征单晶硅片1分为了三层，上下均为本征单晶硅，中间为重掺杂硅。重掺杂硅作为下电极3，重掺杂硅上方的本征单晶硅作为异质结下层4，重掺杂硅下方的本征单晶硅作为本征单晶硅衬底2。由于硅对红外有透过作用，使得下电极3在导电的同时对透过红外。
参见2和图3中的(b)图，异质结15包括两层，包括异质结上层5和异质结下层4，其中异质结上层5为能探测可见光同时透过红外的二维材料构成的纳米薄膜，纳米薄膜材料的厚度≤5nm，纳米薄膜材料选用石墨烯或二维过渡金属硫化物，二维过渡金属硫化物包括MoS2、WS2、MoSe2、WSe2，因为厚度很薄，所以在对可见光具有探测作用的同时对红外具有透过作用。异质结下层4是本征单晶硅片1表层的本征单晶硅，厚度为1-10μm。
参见图2，将本发明的探测器结构从上至下细致划分，依次为钝化层14、上电极13、金属框12、异质结上层5、异质结下层4、下电极3和本征单晶硅衬底2。钝化层14选用绝缘的且透过可见光与红外的材料，如硫化锌、硒化锌、氟化镁。上电极13是可见光和红外均能够透过的导电材料，具有较好的导电性，包括一维导电纳米线以各种形式构成的网格，如碳纳米管网格和银纳米线网格，导电纳米线网格的网线导电，网孔透光(可见光和红外)。金属框12为方形的环状，从四周环绕上电极13，上电极13为台阶状，包括四周台阶、中间底部，以及连接四周台阶和中间底部的侧壁，上电极13的四周台阶高于中间底部。金属框12的上表面和上电极13的四周台阶的下表面接触，金属框12的内侧面和上电极13的侧壁接触，金属框12的下表面和异质结上层5接触，上电极13中间底部的下表面和异质结上层5的上表面接触，通过上述结构实现上电极13对异质结上层5上表面、金属框12的侧壁以及上表面的连续覆盖。异质结下层4为本征单晶硅，异质结上层5为对可见光敏感且对红外透明的纳米薄膜，异质结下层4和异质结上层5共同构成了异质结15。异质结下层4下部为下电极3，下电极3下部为本征单晶硅衬底2。
从以上分析可知，因为上电极13是一维纳米线网格，异质结上层5是二维纳米薄膜，因此，上电极13和异质结上层5对可见光和红外均具有透过作用，异质结下层4、下电极3和本征单晶硅衬底2本质上是硅，对红外透明，因此整个探测器结构对可见光进行探测的同时不影响红外的透过。
参见图2，在探测单元一个角，从本征单晶硅衬底2的下表面向上至异质结上层5的上表面，探测器开设有通孔6；在探测单元内通孔6的对角，从本征单晶硅衬底2的下表面向上至下电极3内部开设有孔洞7。通孔6与孔洞7的下端开口分别在本征单晶硅衬底2下表面的探测单元一个对角线的两端。通孔6和孔洞7内均填充有导电金属，如金、银、铜、铝等，填充的导电金属凸出本征单晶硅衬底2的下表面，其中通孔6内的导电金属为第一导电金属柱10，孔洞7内的导电金属为第二导电金属柱11。异质结15产生的光生载流子可以在上电极13和下电极3产生的电场的作用下沿通孔6和孔洞7内的导电金属柱导出。通孔6内的导电金属柱与金属框12接触连接导通，通孔6和孔洞7内的导电金属柱凸出本征单晶硅衬底2的下表面，用于将探测器件信号与其它芯片通过倒转芯片键合的方式互联。异质结15产生的电子在上电极13和下电极3产生的电场的作用下流出，被金属框12所收集，金属框12收集的信号通过通孔6内的第一导电金属柱10流出，异质结15产生的空穴被下电极3收集，通过孔洞7内的第二导电金属柱11流出。此种沿探测器纵向分布导电金属引出信号的方式，可以实现敏感区域内不阻挡可见光到达异质结界面以及红外透过整个多层探测结构。
工作过程：
如图2所示，当可见光和红外进入探测结构后透过导电且对可见光和红外透明的上电极13，然后经过二维过渡金属硫化物、石墨烯等能探测可见光同时透过红外的纳米薄膜材料构成的异质结上层5，到达异质结上层5和异质结下层4界面附近的异质结结区，异质结15在可见光的激发下产生光生载流子。在上、下电极产生的电场中，光生载流子中的电子穿过异质结上层5和上电极13，被与上电极13下表面接触的金属框12所收集，金属框12收集的电子经过纵向分布的通孔6内的第一导电金属柱10流出，光生载流子中的空穴被下电极收集，通过孔洞7内的第二导电金属柱11流出。光生载流子的数量代表了入射光的强弱，实现其光电探测的功能，而红外光继续穿过整个探测结构，即整个可见光探测器对红外光具有透过作用。
本发明探测器的制备方法：
步骤一：制备下电极3
参见图3中的(a)图，取厚度为100μm的双面抛光本征单晶硅片1，将磷离子注入硅片表层下方5μm以下区域，注入后进行快速热退火(RTA)，激活注入的离子，形成厚度为10μm的重掺杂区域，即为下电极3，而重掺杂区域上方仍为本征单晶硅，作为异质结下层4，如图3中的(b)图所示，此时本征单晶硅片1被分为异质结下层4、下电极3和本征单晶硅衬底2。
步骤二：制备异质结上层5
参见图3中的(c)图，采用化学气相沉积法在异质结下层4的表面制备纳米薄膜材料二硫化钼，形成异质结上层5，异质结上层5与异质结下层4组成异质结15。具体步骤为：配制基片清洗液，将步骤1制备好的具有导电深埋层的硅片(包括异质结下层4、下电极3和本征单晶硅衬底2)置于清洗液中，将清洗液加热至80℃，保温10min后取出，将具有导电深埋层的硅片浸入丙酮溶液中，超声清洗20min，用去离子水冲洗、烘干。取C型硫化剂20mL放入顶空瓶内，将清洗后的具有导电深埋层的硅片放入其中浸泡72h后，取出用去离子水冲洗干净，烘干。将硫化后的具有导电深埋层的硅片作为基片放于两温区管式真空气氛炉内，Ar气气氛保护下，在400℃保温1h，进行多余硫化剂的挥发处理。然后取硫粉，MoO3粉末，基片分别盛于3个石英舟内，硫粉位于两温区管式真空气氛炉内的加热区外侧的辐射区，经辐射热后升华进入炉内加热区，三氧化钼和基片均位于加热区，三氧化钼与基片相距7cm。将两温区管式气氛炉抽真空至8.2Pa，通Ar气保护，流量为800sccm。加热区分为第一温区和第二温区，设置第一温区温度650℃，升温1h保温20min，第二温区温度600℃，升温1h保温20min，结束后自然降温至室温，形成平均厚度3nm的二硫化钼，作为异质结上层5。此时异质结上层5和异质结下层4共同构成了异质结15。
步骤三：在异质结上层5上刻蚀通孔6上半部分
参见图3中的(d)图，采用AZ5214E型光刻胶，KW-4A型台式匀胶机。将一至两滴光刻胶滴至具有异质结上层5的硅片中心，然后设置转速为低速500/15(rpm/s)、高速4500/50(rpm/s)，使光刻胶均匀的涂敷在异质结上层5上。采用MIRAKTMT The molyne型热板，在100℃温度下前烘60s。在Q4000型光刻机上对光刻胶进行曝光。采用KMP PD238-Ⅱ型显影液，对基片进行显影。采用反应离子刻蚀硅，设置反应室压强为12mTorr，ICP功率500W，氧气流速5sccm，刻蚀深度为10μm，即刻蚀至下电极3的内部停止刻蚀，使用丙酮去除光刻胶。此时形成具有部分通孔6的基片。
步骤四：用于深硅刻蚀的金属掩蔽层制备
将三至四滴光刻胶滴至本征单晶硅衬底2的背面中心，设置转速使光刻胶均匀的涂敷在硅片上，作为基片。采用MIRAKTMT The molyne型热板，在100℃温度下前烘60s。将基片放置在SUSSMA6双面曝光光刻机中，与正面的通孔6图形层的对准标记对准后，对光刻胶进行曝光。对曝光后的光刻胶进行反转烘烤，使曝光区域的光刻胶发生交联反应不溶于显影液。将反转烘后的基片在光刻机下去掉掩模版进行泛曝光，使未曝光区域的光刻胶发生光敏反应使其可以溶于显影液。设置泛曝光的时间为11s。采用KMP PD238-Ⅱ型显影液，对基片进行显影。将显影好的基片放置在热板上，设置热板温度为120℃，后烘20min，取出自然降温，作为下一步的基片。使用JPG560BV型磁控溅射镀膜机，选择直径为100mm，厚度7mm，纯度为99.999％的铝靶材，设置工作气体为99.99％的氩气，真空为5.0×10-3Pa。将基片放置于基片架上，关闭真空室门，进行抽真空，当真空度达到时10-3Pa，使真空室的本底压强达到5.0×10-3Pa。通入氩气，使其真空室压强处于工作状态。打开电源，待辉光稳定后，开始在基片(探测器多层结构)的背面沉积铝薄膜。沉积20min后，关闭氩气，待真空室冷却到室温，然后打开真空室取出镀好的样品，浸入丙酮溶液，采用剥离工艺对金属层图形化。
步骤五：深刻蚀通孔6下半部分和孔洞7
采用低温反应离子刻蚀通孔6下半部分和孔洞7。设置衬底温度为-110℃，当反应室压强为12mTorr，ICP功率为500W，氧气流速5sccm时，开始进行硅深刻蚀，刻蚀深度为90μm，即刻蚀到下电极3内部，使通孔6连通，同时刻蚀出孔洞7。两个孔洞刻蚀的深度相同，孔洞7为从本征单晶硅衬底2下表面到下电极3内部的孔。最后使用丙酮去除光刻胶，使用磷酸去除铝。
步骤六：制作通孔6内及孔洞7的金属
参见图3中的(e)图，在本征单晶硅衬底2下表面使用PECVD，在通孔6内沉积二氧化硅，作为通孔绝缘层8，在孔洞7内沉积二氧化硅，作为孔洞绝缘层9。然后重复步骤四采用剥离工艺对金属层图形化。即涂敷光刻胶、曝光、显影，磁控溅射金属铝、金、银或铜中的任意一种，在通孔6内磁控溅射铝膜形成第一导电金属柱10，在孔洞7内磁控溅射铝膜形成第二导电金属柱11。第一导电金属柱10和第二导电金属柱11为同一种金属材料。其中磁控溅射铝时使铝膜凸出本征单晶硅衬底2表面，形成上下电极信号引出的金属柱，用于将探测器件信号与其它芯片通过倒转芯片键合的方式互联，如图3中的(f)图所示。
步骤七：制作通孔7上端金属框
参见图3中的(g)图，在异质结上层5上重复步骤四采用剥离工艺对金属层图形化，即涂敷光刻胶、曝光、显影，磁控溅射金属铝膜，在异质结上层5上沉积形成宽度为3μm×3μm，厚度为200nm的金属框12，然后去除光刻胶，形成与通孔内金属10相连接的金属框12。
步骤八：制作碳纳米管网格上电极13
参见图3中的(h)图，将碳纳米管和乙醇通过超声混合均匀形成悬浮液，将悬浮液倒入到异质结上层5上，待乙醇挥发后，形成碳纳米管网格，作为上电极13所示。
步骤九：参见图3中的(i)图，采用化学气相沉积的方法制备50nm的硫化锌钝化层14。
步骤十：刻蚀上电极、异质结和下电极
通过光刻、腐蚀的方法使钝化层图形化成探测单元形状，将图形化的钝化层14作为掩蔽层，刻蚀上电极13、异质结上层5、异质结下层4和下电极3，形成水平方向相互隔离的透红外的高灵敏可见光探测单元阵列。通过以上步骤的制备最终形成透红外的可见光探测器结构。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种透红外的高灵敏可见光探测器，其特征在于，从下至上，依次包括本征单晶硅衬底(2)、下电极(3)、对可见光进行探测的异质结(15)、金属框(12)、上电极(13)和钝化层(14)；其中，异质结(15)包括异质结下层(4)和异质结上层(5)；
上电极(13)采用导电且对可见光和红外透明的材料，为一维导电纳米线构成的网格；异质结上层(5)为对可见光敏感且对红外透明的纳米薄膜；异质结下层(4)为本征单晶硅；下电极(3)为本征单晶硅重掺杂离子形成的导电层；下电极(3)的下方为本征单晶硅衬底(2)。
2.根据权利要求1所述的一种透红外的高灵敏可见光探测器，其特征在于，所述下电极(3)的厚度为2-20μm；其中重掺杂的离子为磷离子、硼离子或砷离子。
3.根据权利要求1所述的一种透红外的高灵敏可见光探测器，其特征在于，异质结下层(4)的厚度为1-10μm。
4.根据权利要求1所述的一种透红外的高灵敏可见光探测器，其特征在于，异质结上层(5)的厚度≤5nm，为对可见光敏感的二维材料构成的纳米薄膜；所述二维材料为石墨烯或二维过渡金属硫化物，所述二维过渡金属硫化物为二硫化钼(MoS2)、二硫化钨(WS2)、二硒化钼(MoSe2)或二硒化钨(WSe2)。
5.根据权利要求1所述的一种透红外的高灵敏可见光探测器，其特征在于，金属框(12)为方形的环状，从四周环绕上电极(13)；上电极(13)为台阶状，包括四周台阶、中间底部，以及连接四周台阶和中间底部的侧壁，上电极(13)的四周台阶高于中间底部；金属框(12)的上表面和上电极(13)的四周台阶的下表面接触，金属框(12)的内侧面和上电极(13)的侧壁接触，金属框(12)的下表面和异质结上层(5)接触；上电极(13)中间底部的下表面和异质结上层(5)的上表面接触。
6.根据权利要求1所述的一种透红外的高灵敏可见光探测器，其特征在于，所述一维导电纳米线为碳纳米管或银纳米线。
7.根据权利要求1所述的一种透红外的高灵敏可见光探测器，其特征在于，钝化层(14)选用硫化锌、硒化锌或氟化镁中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的一种透红外的高灵敏可见光探测器，其特征在于，在探测单元一个角，从本征单晶硅衬底(2)的下表面向上至异质结上层(5)的上表面开设有通孔(6)；在探测单元对角，从本征单晶硅衬底(2)的下表面向上至下电极(3)内部开设有孔洞(7)；在本征单晶硅衬底(2)的下表面，通孔(6)和孔洞(7)的开设位置位于探测单元底面同一对角线上的两个角落；通孔(6)和孔洞(7)的侧壁经过钝化处理后，孔内填充导电金属，所述导电金属为金、银、铜或铝中的任一种。
9.根据权利要求8所述的一种透红外的高灵敏可见光探测器，其特征在于，通孔(6)上端开口位于金属框(12)下方的一个角落，并与金属框(12)接触导通；通孔(6)和孔洞(7)中的导电金属均凸出本征单晶硅衬底(2)下表面。
10.一种权利要求9所述的透红外的高灵敏可见光探测器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，在距离本征单晶硅片(1)上表面1-10μm以下的区域注入重掺杂离子，作为下电极(3)；所述重掺杂离子为磷离子、硼离子或砷离子；下电极(3)的厚度为2-20μm；下电极(3)上方的本征单晶硅为异质结下层(4)，下电极(3)下方的本征单晶硅为本征单晶硅衬底(2)；
步骤2，在异质结下层(4)的上表面通过化学气相沉积法沉积对可见光敏感且对红外透明的纳米薄膜，形成异质结上层(5)；纳米薄膜材料为石墨烯或二维过渡金属硫化物中的任一种；异质结上层(5)和异质结下层(4)共同构成异质结(15)；
步骤3，在探测单元的一个角，从本征单晶硅衬底(2)的下表面向上至异质结上层(5)的上表面刻蚀通孔(6)；在探测单元的对角，从本征单晶硅衬底(2)的下表面向上至下电极(3)内部刻蚀孔洞(7)；对通孔(6)和孔洞(7)的侧壁进行钝化绝缘处理，然后沉积导电金属，使通孔(6)和孔洞(7)的导电金属凸出本征单晶硅衬底(2)的下表面；在异质结上层(5)上表面制备方形环状的金属框(12)，金属框(12)与通孔(6)内的金属接触导通；
步骤4，在异质结上层(5)和金属框(12)的上表面，制作上电极(13)；
步骤5，在上电极(13)上沉积钝化层(14)，通过光刻、腐蚀的方法将钝化层(14)图形化成探测单元形状，将图形化的钝化层(14)作为掩蔽层，刻蚀上电极(12)、异质结上层(5)、异质结下层(4)和下电极(3)；形成一种透红外的高灵敏可见光探测器。
CN201910085681.9A 2019-01-29 2019-01-29 一种透红外的高灵敏可见光探测器及其制备方法 Active CN109742178B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910085681.9A CN109742178B (zh) 2019-01-29 2019-01-29 一种透红外的高灵敏可见光探测器及其制备方法
US17/298,021 US11810994B2 (en) 2019-01-29 2019-11-23 Infrared-transmitting high-sensitivity visible light detector and preparation method thereof
PCT/CN2019/120447 WO2020155810A1 (zh) 2019-01-29 2019-11-23 一种透红外的高灵敏可见光探测器及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910085681.9A CN109742178B (zh) 2019-01-29 2019-01-29 一种透红外的高灵敏可见光探测器及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109742178A true CN109742178A (zh) 2019-05-10
CN109742178B CN109742178B (zh) 2020-07-17

Family

ID=66366574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910085681.9A Active CN109742178B (zh) 2019-01-29 2019-01-29 一种透红外的高灵敏可见光探测器及其制备方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11810994B2 (zh)
CN (1) CN109742178B (zh)
WO (1) WO2020155810A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020155810A1 (zh) * 2019-01-29 2020-08-06 西安工业大学 一种透红外的高灵敏可见光探测器及其制备方法
CN112760714A (zh) * 2019-11-04 2021-05-07 北京大学 一种制备单晶二维过渡金属硫族化合物的方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113299779A (zh) * 2021-05-26 2021-08-24 哈尔滨工业大学 一种二硫化钼/二硫化钨红外双色探测器及其制备方法
CN114649428B (zh) * 2022-03-23 2023-02-17 中国科学院半导体研究所 新型二维/三维异质异构的高速光电探测器及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102610672A (zh) * 2012-03-23 2012-07-25 合肥工业大学 一种异质结型光电探测器及其制备方法
US20160013351A1 (en) * 2012-12-27 2016-01-14 Seoul Viosys Co., Ltd. Light detection device
CN106356420A (zh) * 2016-10-13 2017-01-25 成都格瑞思文化传播有限公司 一种异质结型光电探测器及其制备方法
CN206022376U (zh) * 2016-09-07 2017-03-15 鲍小志 一种石墨烯‑黑磷异质结光电探测器
CN108110081A (zh) * 2018-02-01 2018-06-01 北京径科技有限公司 新型异质结雪崩光电二极管

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7838869B2 (en) 2005-10-21 2010-11-23 Georgia State University Research Foundation, Inc. Dual band photodetector
WO2010148060A1 (en) * 2009-06-17 2010-12-23 The Regents Of The University Of Michigan Photodiode and other sensor structures in flat-panel x-ray imagers and method for improving topological uniformity of the photodiode and other sensor structures in flat-panel x-ray imagers based on thin-film electronics
CA2829242A1 (en) * 2010-08-07 2012-02-16 Arjun Daniel Srinivas Device components with surface-embedded additives and related manufacturing methods
JP2012038973A (ja) * 2010-08-09 2012-02-23 Siltronic Ag シリコンウエハ及びその製造方法
JP6313324B2 (ja) * 2012-11-30 2018-04-18 ユニバーシティー オブ フロリダ リサーチ ファウンデーション，インコーポレイテッドＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｏｆ Ｆｌｏｒｉｄａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ． アンバイポーラ垂直電界効果トランジスタ
CN104576811B (zh) 2015-01-27 2016-08-31 苏州苏纳光电有限公司 近中红外波双色探测器及其制备方法
CN105206689B (zh) * 2015-09-18 2017-06-27 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种基于薄膜半导体‑石墨烯异质结的光电探测器制备方法
US10770605B2 (en) * 2017-04-20 2020-09-08 King Abdulaziz University Photodiode with spinel oxide photoactive layer
CN108933183B (zh) 2018-07-03 2020-07-31 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 基于硅-石墨烯的光电探测器的制备方法
CN109192865B (zh) * 2018-09-28 2022-04-15 苏州钱正科技咨询有限公司 一种高接触面积的硅基异质结太阳能电池及其制备方法
KR102153945B1 (ko) * 2018-12-14 2020-09-09 한국과학기술원 이차원 반도체 소재를 이용한 전자소자
CN109742178B (zh) 2019-01-29 2020-07-17 西安工业大学 一种透红外的高灵敏可见光探测器及其制备方法
CN111180546B (zh) * 2019-12-30 2021-07-13 浙江大学 多层单晶硅纳米膜/石墨烯光电探测器及制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102610672A (zh) * 2012-03-23 2012-07-25 合肥工业大学 一种异质结型光电探测器及其制备方法
US20160013351A1 (en) * 2012-12-27 2016-01-14 Seoul Viosys Co., Ltd. Light detection device
CN206022376U (zh) * 2016-09-07 2017-03-15 鲍小志 一种石墨烯‑黑磷异质结光电探测器
CN106356420A (zh) * 2016-10-13 2017-01-25 成都格瑞思文化传播有限公司 一种异质结型光电探测器及其制备方法
CN108110081A (zh) * 2018-02-01 2018-06-01 北京径科技有限公司 新型异质结雪崩光电二极管

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020155810A1 (zh) * 2019-01-29 2020-08-06 西安工业大学 一种透红外的高灵敏可见光探测器及其制备方法
US11810994B2 (en) 2019-01-29 2023-11-07 Xi An Technological University Infrared-transmitting high-sensitivity visible light detector and preparation method thereof
CN112760714A (zh) * 2019-11-04 2021-05-07 北京大学 一种制备单晶二维过渡金属硫族化合物的方法
CN112760714B (zh) * 2019-11-04 2022-06-03 北京大学 一种制备单晶二维过渡金属硫族化合物的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109742178B (zh) 2020-07-17
WO2020155810A1 (zh) 2020-08-06
US11810994B2 (en) 2023-11-07
US20220093813A1 (en) 2022-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109742178A (zh) 一种透红外的高灵敏可见光探测器及其制备方法
Zheng et al. Designing nanobowl arrays of mesoporous TiO 2 as an alternative electron transporting layer for carbon cathode-based perovskite solar cells
US8384179B2 (en) Black silicon based metal-semiconductor-metal photodetector
CN102226715B (zh) 一种基于一维硅纳米结构阵列的可见光电化学探测器
CN100587980C (zh) 共面栅结构的紫外光探测器的制备方法
US11948951B2 (en) Wide spectrum multi-band detection structure with selective absorption enhancement and preparation method thereof
CN106356421B (zh) 基于垂直导电方向的TiO2‑NiO异质P‑N结所形成光控传输沟道的紫外探测器及其制备方法
CN107768452A (zh) 一种增强型石墨烯‑硅异质结光电探测芯片及其制备方法
US11605743B2 (en) Photodetector based on PtSe2 and silicon nanopillar array and preparation method thereof
CN110416235B (zh) 一种中空表面等离激元结构的二维材料复合多色红外探测芯片
CN105810828B (zh) 基于PDHF/TiO2/PDHF双异质结型空穴增益紫外探测器及其制备方法
CN108630782B (zh) 一种宽探测波段双重等离子工作光电探测器的制备方法
CN107394001A (zh) 一种基于石墨烯的微型超宽带光探测器及其制作方法
CN111081806A (zh) 一种基于超短沟道石墨烯的光电探测器及其制备方法
CN108447939B (zh) 一种柔性透明紫外异质结光电传感器及其制备方法
CN106206829B (zh) 一种基于锰掺杂氮化铜薄膜的可见光探测器
Wang et al. Surface state induced filterless SWIR narrow-band Si photodetector
CN107359217A (zh) 一种快速响应紫外光探测器及制备方法
CN110350041B (zh) 基于上下非对称栅状电极的光电导型光电探测器
Cheng et al. High infrared responsivity of silicon photodetector with titanium-hyperdoping
CN102881702B (zh) 一种阵列式x射线传感器及其制作方法
CN206480639U (zh) 一种变掺杂变组分AlGaAsGaAs核辐射探测器
US20190165290A1 (en) A light absorbing layer and a photovoltaic device including a light absorbing layer
CN107230743B (zh) 一种光电位置敏感传感器
CN109638024A (zh) 一种可见光短波段硅基雪崩光电二极管阵列及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant