本发明属于微电子及光电子技术领域,公开了一种PbS同质结器件及其制备方法,其中的PbS同质结器件包括衬底以及位于该衬底上的N型PbS薄膜(3)、P型PbS薄膜(5),N型PbS薄膜(3)与衬底的上表面接触；P型PbS薄膜(5)与N型PbS薄膜(3)紧密连接,该P型PbS薄膜(5)是通过对N型PbS薄膜(3)部分掺杂得到的,由此形成PbS同质PN结。本发明通过对器件的材料组成、结构及对应的器件制备方法的整体工艺流程设计等进行改进,利用N型PbS薄膜和P型PbS薄膜形成PbS同质PN结,得到一种新型的基于PbS的同质结器件,尤其可作为探测红外波段的光电探测器。

本发明提供一种低表面漏电流的探测器,包括InP衬底,在InP衬底上依次生长有通过蚀刻形成的隔离台与P台。所述衬底、隔离台与P台的上表面以及隔离台、P台的侧面依次生长有第一钝化层与第二钝化层。所述隔离台的上表面设有穿过所述第一钝化层与第二钝化层的n型接触金属环,在所述P台上表面设有穿过所述第一钝化层与第二钝化层的p型接触金属环。本发明用复合钝化层(复合钝化层由下至上为半绝缘InP或InAlAs与介质膜钝化层)代替传统介质膜钝化层对探测器进行钝化,减少了钝化层与半导体界面之间的缺陷与界面态,有利于减小器件的漏电流。

本发明属于光电探测技术领域,具体为一种室温下光伏型黑硅肖特基结红外探测器及制备方法。本发明的红外探测器结构从上到下依次为：银栅线、正面电极、钝化层、正面黑硅层、硅衬底、背面黑硅层、金属层、N型硅(或P型硅)薄膜、背面电极。本发明利用黑硅在紫外-近红外波段的减反特性提高探测器近红外光的吸收；利用金属分别与硅衬底(或背面黑硅层)以及N型硅(或P型硅)薄膜形成的肖特基结吸收近红外光并产生光生载流子,并且利用硅衬底(或背面黑硅层)与N型硅(或P型硅)薄膜接触形成的PN结的结区,实现光伏效应的探测,在零偏压下探测近红外光。

本发明提供了一种硫化钼/铌酸锂复合型光收发器件及制备方法,包括单晶LiNbO-3,形成于单晶LiNbO-3表面的层状MoS-2层,与MoS-2层部分重叠的p型材料层,以及电极,所述电极放置于单晶LiNbO-3,MoS-2层、p型材料以及MoS-2层与p型材料重叠部分的上方或者包括p型硅基衬底,HfO-2层,MoS-2二维材料层,LiNbO-3晶态薄膜与电极,所述HfO-2层部分覆盖硅基衬底,所述MoS-2二维材料层与所述HfO-2层部分重叠,所述LiNbO-3晶态薄膜设置于MoS-2二维材料层和HfO-2层重叠部分上。本发明采用LiNbO-3来增强MoS-2二维材料的光电性能,可以降低工艺成本；相比传统的调制器,用MoS-2/LiNbO-3复合型光收发器插损降低,对硅的依赖性降低,无需控制硅成分严格控制,只要通过异质结堆叠步骤,可以获得低功耗、小体积的光收发器。

本发明公开了一种基于石墨烯同质结的宽波段光电探测器及其制备方法,其中：探测器包括衬底、石墨烯条带和电极,石墨烯条带覆盖在衬底上方,电极为分别设置在所述石墨烯条带两端上方的两个金属电极,衬底表面包括呈周期性平行排列的沟道；制备方法为在硅-氧化硅-硅衬底上刻蚀形成周期性平行沟道,制备石墨烯薄膜并转移到衬底上,然后在石墨烯薄膜两端分别沉积金属形成金属电极,最后将石墨烯薄膜条带化。本发明克服了石墨烯载流子寿命短的缺陷,激发出石墨烯宽光谱探测的能力,能够在不依赖于光学辅助的情况下进行中红外波段进行探测,是一种极具实用性的光电探测器结构。

堆叠状的光子III-V族半导体器件,其具有至少区域性地构造的第二金属连接接通层、第一导电类型的高掺杂的第一半导体接通区域、第一或第二导电类型的非常弱掺杂的吸收区域、至少区域性地构造的第一金属连接接通层,其中,该吸收区域具有20μm至2000μm的层厚度,第一半导体接通区域槽状地延伸到吸收区域中,第二金属连接接通层材料锁合地与第一半导体接通区域连接,并且第一金属连接接通层布置在吸收区域下方。此外,该堆叠状的光子III-V族半导体器件具有第一或第二导电类型的掺杂的III-V族半导体钝化层,其中,该III-V族半导体钝化层以距第一半导体接通区域至少10μm的第一间距布置在吸收区域的上侧上。

本发明公开一种侧向耦合光电探测器,包括衬底层、波导层、吸收层和电极层。波导层设置在衬底层之上,波导层的上表面设置多条平行且等距的方形沟槽,每两条沟槽之间形成方形凸起的波导柱,沟槽的宽度等于波导柱的宽度,波导柱的宽度匹配一个或多个耦合周期。重复的沟槽和波导柱形成楔形结构。吸收层设置在波导层之上,临近于楔形结构的一侧。吸收层和波导层之间形成异质结。吸收层构造成在光入射时产生载流子。本发明的硅基锗探测器,光入射方向垂直于波导柱方向,光在波导柱侧面耦合,侧向耦合避免了光场在传输方向上锗吸收层周期性分布的问题,有效减弱了载流子浓度强弱的交替分布,进而减弱了载流子屏蔽效应,提升了器件的带宽和响应度。

本发明公开了一种石墨烯非晶氧化镓薄膜的日盲紫外探测器及其制备方法,可实现对波长小于280nm的日盲紫外光的有效探测,广泛应用于杀菌消毒紫外线监测、高压电弧紫外线监测以及电气火灾紫外线监测等领域。探测器以聚酰亚胺薄膜为衬底,通过激光诱导在衬底上原位制备石墨烯电极,然后通过磁控溅射法在石墨烯电极上方沉积一层非晶氧化镓薄膜,作为光探测材料,最后将衬底集成在PCB电路板上,其中,石墨烯电极嵌入于聚酰亚胺薄膜衬底中,与衬底结合紧密；非晶氧化镓薄膜位于石墨烯电极上方,石墨烯电极形状可以任意设计,并通过激光诱导原位生成,不需要掩膜版、光刻、刻蚀等复杂工艺,工艺简单,成本低,适合大规模量产。