【CN109904274A】一种锗硅光电探测器【专利】
一种光电探测器[发明专利]
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专利名称：一种光电探测器
专利类型：发明专利
发明人：王远,彭文联
申请号：CN201410405015.6申请日：20140818
公开号：CN105355700A
公开日：
20160224
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种光电探测器，包括导电电极和连接所述导电电极的光电导材料，所述光电导材料的主要成分是绝缘高分子和分散于其中的半导体纳米粒子；所述导电电极的数目大于等于二。
本发明的光电探测器不仅具有结构简单、易于集成、毒性低等优点，而且出人意料地表现出优良的光电倍增效果，在可见光和近红外光探测等方面具有广阔的应用前景。
申请人：北京大学
地址：100871 北京市海淀区颐和园路5号
国籍：CN
代理机构：北京万象新悦知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：朱红涛
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一种高纯锗探测器[发明专利]
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专利名称：一种高纯锗探测器专利类型：发明专利
发明人：田阳,李玉兰,杨铭鑫申请号：CN202010997914.5申请日：20200921
公开号：CN112086537A
公开日：
20201215
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本文公开了一种高纯锗探测器，本发明实施例以P型高纯锗晶体作为主体的高纯锗探测器，通过包括中心电极和外表面电极的同轴电极形成均匀的可引起载流子倍增的强电场；基于包含电子阻挡层和空穴阻挡层的载流子阻挡层形成阻挡接触，降低载流子扩散电流；通过环形的保护电极收集晶体表面漏电流中的载流子，阻止这些载流子进入载流子倍增的强电场区域；基于上述结构实现了载流子的倍增，阻止了表面漏电流中载流子的倍增，降低了高纯锗探测器的能量阈值。
申请人：清华大学
地址：100084 北京市海淀区清华园
国籍：CN
代理机构：北京安信方达知识产权代理有限公司
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锗硅的红外探测器原理
锗硅的红外探测器原理
锗硅红外探测器是一种利用锗硅材料制成的红外线探测器,可用于检测和成像红外线辐射。
它的工作原理主要基于锗硅的以下光电特性:
1. 锗硅是一种禁带宽度较窄的半导体材料,室温条件下具有很高的红外线吸收率,这使其可有效地吸收和检测红外线辐射。
2. 当红外线光子被锗硅材料吸收时,会激发出电子,在锗硅中产生电子-空穴对,从而导致电导率的变化。
通过测试电导率的变化情况,可以检测到入射红外线的强度。
3. 锗硅材料可以制作成PIN结构的光电二极管,它具有内部电场,吸收红外线后,电子-空穴对在内场作用下进行分离,形成可以测量的光电流。
4. 通过制作成二维或线阵列探测器,可以实现对红外线图像的扫描和重构。
5. 调节锗硅材料的掺杂可以调节它的探测波段,从近红外到远红外(0.8-30微米)都可实现检测。
6. 与其他红外探测器(如汞镉告或砷化镓)相比,锗硅工作温度高,不需要低温冷却,这简化了系统。
7. 锗硅制造工艺成熟,价格低廉。
总之,锗硅红外探测器具有高性能、无需制冷以及制作简单的特点,在民用和军事领域都有很广泛的应用。
它的工作原理是基于锗硅的半导体光电特性实现的。
无金属接触的近红外锗光电探测器[发明专利]
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201580024560.3(22)申请日 2015.03.10(30)优先权数据61/950,816 2014.03.10 US(85)PCT国际申请进入国家阶段日2016.11.10(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2015/019769 2015.03.10(87)PCT国际申请的公布数据WO2015/187222 EN 2015.12.10(71)申请人 科锐安先进科技有限公司地址 美国纽约(72)发明人 托马斯·贝尔-约恩斯 张仪 迈克尔·J ·霍赫贝格 阿里·诺瓦克 (74)专利代理机构 北京信慧永光知识产权代理有限责任公司 11290代理人 陈桂香 曹正建(51)Int.Cl.H01L 31/107(2006.01)H01L 31/0352(2006.01)H01L 31/028(2006.01) (54)发明名称无金属接触的近红外锗光电探测器(57)摘要说明了被构造为不掺杂锗和不用金属来接触锗的硅上锗光电探测器。
尽管简化了制造工艺，但是器件的响应度为1.24A/W，对应的量子效率是99.2％。
在-4V反向偏置电压的情况下，暗电流为40nA。
3-dB带宽是30GHz。
权利要求书2页 说明书10页 附图10页CN 106463566 A 2017.02.22C N 106463566A1.一种锗光电探测器，其包括：第一掺杂半导体接触；第二掺杂半导体接触；和与所述第一掺杂半导体接触电接触且与所述第二掺杂半导体接触电接触的本征锗体，所述第一掺杂半导体接触和所述第二掺杂半导体接触被布置在所述本征锗体的同一侧，所述本征锗体不与金属接触直接机械接触；所述第一掺杂半导体接触和所述第二掺杂半导体接触分别与各自的金属端子电通信，所述金属端子被构造为将所述锗光电探测器中通过吸收电磁辐射而产生的电信号提供至所述锗光电探测器外部的电路。
【CN109904274A】一种锗硅光电探测器【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910145564.7(22)申请日 2019.02.27(71)申请人 吉林大学地址 130012 吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人 宋俊峰 刘小斌 李雪妍 郜峰利 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限公司 11227代理人 王宝筠(51)Int.Cl.H01L 31/107(2006.01)H01L 31/0352(2006.01)H01L 31/0224(2006.01)(54)发明名称一种锗硅光电探测器(57)摘要本发明公开了一种锗硅光电探测器，该锗硅光电探测器中雪崩区层的大电场由第一Si电极、第二Si电极、第一电极结构和第二电极结构之间的电压产生，而Ge吸收区层的电场则是由第Ge电极和电荷收集区之间的电压产生，这样可以使得雪崩区层是大电场且Ge吸收区是小电场，极大程度的降低了暗电流，进而提高光电转换效率。
权利要求书1页 说明书5页 附图3页CN 109904274 A 2019.06.18C N 109904274A1.一种锗硅光电探测器，其特征在于，所述锗硅光电探测器包括：基底；设置在所述基底上的第一欧姆接触层和第二欧姆接触层，所述第一欧姆接触层和所述第二欧姆接触层之间存在第一间隔；设置在所述基底上且位于所述第一间隔内的雪崩区层，所述雪崩区层覆盖所述第一欧姆接触层和所述第二欧姆接触层的部分表面；设置在所述雪崩区层背离所述基底一侧的电荷收集层；设置在所述电荷收集层背离所述雪崩区层一侧的第一电极结构和第二电极结构；设置在所述第二间隔内的Ge吸收区层，且所述Ge吸收区层分别与所述第一电极结构和所述第二电极结构之间均存在间隔；设置在所述Ge吸收区层背离所述电荷收集层一侧的第三欧姆接触层；设置在所述第一欧姆接触层上的第一Si电极，和设置在所述第二欧姆接触层上的第二Si电极；设置在所述第三欧姆接触层背离所述Ge吸收区层一侧的Ge电极，所述Ge电极为环形结构。
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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910145564.7
(22)申请日 2019.02.27
(71)申请人 吉林大学
地址 130012 吉林省长春市前进大街2699
号
(72)发明人 宋俊峰 刘小斌 李雪妍 郜峰利
(74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限
公司 11227
代理人 王宝筠
(51)Int.Cl.
H01L 31/107(2006.01)
H01L 31/0352(2006.01)
H01L 31/0224(2006.01)
(54)发明名称
一种锗硅光电探测器
(57)摘要
本发明公开了一种锗硅光电探测器，该锗硅
光电探测器中雪崩区层的大电场由第一Si电极、
第二Si电极、第一电极结构和第二电极结构之间
的电压产生，而Ge吸收区层的电场则是由第Ge电
极和电荷收集区之间的电压产生，这样可以使得
雪崩区层是大电场且Ge吸收区是小电场，极大程
度的降低了暗电流，
进而提高光电转换效率。
权利要求书1页 说明书5页 附图3页CN 109904274 A 2019.06.18
C N 109904274
A
权 利 要 求 书1/1页CN 109904274 A
1.一种锗硅光电探测器，其特征在于，所述锗硅光电探测器包括：
基底；
设置在所述基底上的第一欧姆接触层和第二欧姆接触层，所述第一欧姆接触层和所述第二欧姆接触层之间存在第一间隔；
设置在所述基底上且位于所述第一间隔内的雪崩区层，所述雪崩区层覆盖所述第一欧姆接触层和所述第二欧姆接触层的部分表面；
设置在所述雪崩区层背离所述基底一侧的电荷收集层；
设置在所述电荷收集层背离所述雪崩区层一侧的第一电极结构和第二电极结构；
设置在所述第二间隔内的Ge吸收区层，且所述Ge吸收区层分别与所述第一电极结构和所述第二电极结构之间均存在间隔；
设置在所述Ge吸收区层背离所述电荷收集层一侧的第三欧姆接触层；
设置在所述第一欧姆接触层上的第一Si电极，和设置在所述第二欧姆接触层上的第二Si电极；
设置在所述第三欧姆接触层背离所述Ge吸收区层一侧的Ge电极，所述Ge电极为环形结构。
2.根据权利要求1所述的锗硅光电探测器，其特征在于，所述第一电极结构包括：
依次设置在所述电荷收集层背离所述雪崩区层一侧的第一接触层、第四欧姆接触层和第三Si电极。
3.根据权利要求2所述的锗硅光电探测器，其特征在于，所述第二电极结构包括：
依次设置在所述电荷收集层背离所述雪崩区层一侧的第二接触层、第五欧姆接触层和第四Si电极。
4.根据权利要求3所述的锗硅光电探测器，其特征在于，所述第一欧姆接触层、所述第二欧姆接触层、所述第四欧姆接触层和所述第五欧姆接触层均为重掺杂Si类型。
5.根据权利要求3所述的锗硅光电探测器，其特征在于，所述雪崩区层、所述第一接触层和所述第二接触层均为本征Si类型。
6.根据权利要求1所述的锗硅光电探测器，其特征在于，所述第三欧姆接触层为重掺杂Ge类型。
7.根据权利要求1所述的锗硅光电探测器，其特征在于，所述电荷收集区为轻掺杂Si类型。
8.根据权利要求1所述的锗硅光电探测器，其特征在于，所述电荷收集层划分为第一区域、第二区域和第三区域；
所述第一区域位于所述第二区域和所述第三区域之间；
其中，所述第二区域和所述第三区域的掺杂类型相同，且所述第一区域和所述第二区域的掺杂类型相反。
2。