欢迎访问西安知识产权运营服务平台

< a href=' '>web对话
  • 一种波长可调谐光电探测器及其探测方法
一种波长可调谐光电探测器及其探测方法 申请中公开;
  • 专利(申请)号: CN202311094338.3
  • 专利类型: 发明;
  • 主分类: H电学;
  • 产业领域: 信息通信技术制造业
  • 专利来源: 高校;
  • 申请日: 2023-08-28
  • 原始申请人: 西安电子科技大学
  • 当前专利权人: 西安电子科技大学
  • 交易方式: 许可;
  • 其他交易方式:
  • 参考价格(元): ¥50000
  • 联系方式: 远诺-龚雪18329540641

摘要

【 中文摘要 】本发明涉及一种波长可调谐光电探测器及其探测方法,光电探测器包括:衬底层、第一介质层、浮栅层、第二介质层、沟道层、源电极和漏电极;第一介质层位于衬底层的上表面;浮栅层、源电极和漏电极位于第一介质层的上表面;源电极和漏电极分别位于浮栅层的两侧,且均与浮栅层之间具有间隔;第二介质层覆盖在浮栅层的上表面和侧表面;沟道层位于第二介质层的上表面;衬底层的材料为Ge,对红外光负响应;沟道层对可见光正响应。通过衬底层和沟道层对光的吸收完成光探测功能。将光电探测器与电阻R串联,调整栅控电压的大小改变浮栅层和沟道层中的电子分布,从而改变沟道电阻。根据光电探测器的阻值和电阻R的阻值比值的改变,实现波长选择性探测。

【 英文摘要 】The present invention relates to a wavelength-tunable photoelectric detector and a detection method thereof. The photoelectric detector comprises : a substrate layer, a first dielectric layer, a floating gate layer, a second dielectric layer, a channel layer, a source electrode and a drain electrode; A first dielectric layer on the upper surface of the substrate layer; A floating gate layer, a source electrode and a drain electrode on the upper surface of the first dielectric layer; The source electrode and the drain electrode are respectively located at two sides of the floating gate layer, and are spaced from the floating gate layer; The second dielectric layer covers the upper and side surfaces of the floating gate layer; A channel layer on the upper surface of the second dielectric layer; The material of the substrate layer is Ge, which responds negatively to infrared light; The channel layer responds positively to visible light. The light detection function is accomplished by the absorption of light by the substrate layer and the channel layer. The photoelectric detector is connected in series with the resistor R, and the size of the grid control voltage is adjusted to change the electron distribution in the floating grid layer and the channel layer, so as to change the channel resistance. The wavelength selective detection is realized according to the change of the ratio of the resistance value of the photoelectric detector to the resistance value of the resistor R.

技术摘要(来自于incoPat)

【 用途 】

测量实验其它测量实验类波长可调谐光电探测器
分析方法生化分析
计算控制其它计算控制类目标物识别领域

【 技术功效 】

技术功效句实现波长选择性探测; 浮栅层可以使沟道电阻被有效调制为任意稳定状态; 在光电探测器上有效集成了波长选择和探测功能; 从而改变沟道电阻以改变光电探测器的电阻
技术功效短语实现选择性探测; 稳定状态; 有效集成选择; 改变道电阻; 改变探测器电阻; 电阻有效
技术功效1级探测; 稳定性; 选择; 电阻
技术功效2级探测; 稳定性提高; 选择; 电阻改善; 电阻
技术功效3级实现选择性探测; 状态稳定性提高; 有效集成选择; 道电阻改善; 探测器电阻改善; 有效电阻
技术功效TRIZ参数13-稳定性;

分类号

【技术分类】

主分类号

H01L31/113;

  • H 电学

  • H01

    电气元件

  • H01L

    不包括在H10类目中的半导体器件(使用半导体器件的测量入G01;一般电阻器入H01C;磁体、电感器、变压器入H01F;一般电容器入H01G;电解型器件入H01G9/00;电池组、蓄电池入H01M;波导管、谐振器或波导型线路入H01P;线路连接器、汇流器入H01R;受激发射器件入H01S;机电谐振器入H03H;扬声器、送话器、留声机拾音器或类似的声机电传感器入H04R;一般电光源入H05B;印刷电路、混合电路、电设备的外壳或结构零部件、电气元件的组件的制造入H05K;在具有特殊应用的电路中使用的半导体器件见应用相关的小类)

  • H01L31/00

    对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射,或微粒辐射敏感的,并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或者专门适用于通过这样的辐射进行电能控制的半导体器件;专门适用于制造或处理这些半导体器件或其部件的方法或设备;其零部件(H10K30/00优先;由形成在一共用衬底内或其上的多个固态组件,而不是辐射敏感元件与一个或多个电光源的结合所组成的器件入H01L27/00)[2006.01]

  • *H01L31/08

    其中的辐射控制通过该器件的电流的,例如光敏电阻器[2006.01]

  • **H01L31/10

    特点在于至少有一个电位跃变势垒或表面势垒的,例如光敏晶体管[2006.01]

  • ***H01L31/101

    对红外、可见或紫外辐射敏感的器件[2006.01]

  • ****H01L31/112

    以场效应工作为特征的,如结型场效应光敏晶体管[2006.01]

  • *****H01L31/113

    为导体—绝缘体—半导体型的,如金属—绝缘体—半导体场效应晶体管[2006.01]

IPC分类号
CPC分类号H10F77/12; H10F30/2823; Y02P70/50; G01J1/42;

【行业分类】

国民经济行业分类

制造业

国民经济行业(主)

制造业

新兴产业分类

太阳能产业

新兴产业(主)

太阳能产业

知识密集型分类

信息通信技术制造业新装备制造业新材料制造业

学科分类

工程生命科学与生物医学物理科学

清洁能源产业

风能产业太阳能产业水力发电产业智能电网产业

数字经济核心产业

数字产品制造业数字技术应用业

专利历程

  • 2023-08-28

    申请日

    CN202311094338.3(当前专利)

    申请号

  • 2024-01-09

    首次公开日

    CN117374145A(当前专利)

    首次公开号

  • 2043-08-28

    预估到期日

    计算因素

其他著录项

代理机构西安嘉思特知识产权代理事务所(普通合伙) 61230
代理人勾慧敏
申请语言汉语

权利要求

1.一种波长可调谐光电探测器,特征在于,包括:衬底层(1)、第一介质层(2)、浮栅层(3)、第二介质层(4)、沟道层(5)、源电极(6)和漏电极(7);
所述第一介质层(2)位于所述衬底层(1)的上表面;
所述浮栅层(3)、所述源电极(6)和所述漏电极(7)位于所述第一介质层(2)的上表面;
所述源电极(6)和所述漏电极(7)分别位于所述浮栅层(3)的两侧,且均与所述浮栅层(3)之间具有间隔;
所述第二介质层(4)覆盖在所述浮栅层(3)的上表面和侧表面;
所述沟道层(5)位于所述第二介质层(4)的上表面;
所述衬底层(1)的材料为Ge;
所述衬底层(1)对红外光负响应;
所述沟道层(5)对可见光正响应。

2.根据权利要求1所述的一种波长可调谐光电探测器,特征在于,所述衬底层(1)的材料为P型重掺杂的Ge。

3.根据权利要求1所述的一种波长可调谐光电探测器,特征在于,所述浮栅层(3)的材料包括:石墨烯或金,所述浮栅层(3)的厚度为10~50nm。

4.根据权利要求1所述的一种波长可调谐光电探测器,特征在于,所述沟道层(5)的材料包括过渡金属硫化物,所述沟道层(5)的厚度为10~50nm。

5.根据权利要求1所述的一种波长可调谐光电探测器,特征在于,所述第一介质层(2)的材料包括SiO2,所述第一介质层(2)的厚度为300nm。

6.根据权利要求1所述的一种波长可调谐光电探测器,特征在于,所述第二介质层(4)的材料包括氧化硅SiO2、氧化铪HfO2、氧化铝Al2O3和六方氮化硼hBN中的一种,所述第二介质层(4)的厚度为10~50nm。

7.一种波长可调谐光电探测器的探测方法,特征在于,适用于如权利要求1~6中任一项所述的光电探测器,所述方法包括:
将权利要求1~6中任一项所述的光电探测器和电阻R串联;
在所述衬底层(1)上施加栅控电压,通过控制所述栅控电压的大小以改变所述浮栅层(3)和所述沟道层(5)中的电子分布,以实现所述光电探测器的阻值改变;
根据所述光电探测器的阻值和所述电阻R的阻值的比值的改变,以实现所述光电探测器对可见光或红外光的光响应度的改变。

8.根据权利要求7所述的一种波长可调谐光电探测器的探测方法,特征在于,所述电阻R的阻值为1~50MΩ。

9.根据权利要求7所述的一种波长可调谐光电探测器的探测方法,特征在于,所述光电探测器的阻值和所述电阻R的阻值的比值大于等于10,所述光电探测器对可见光响应;
所述光电探测器的阻值和所述电阻R的阻值的比值小于等于0.1,所述光电探测器对红外光响应;
所述光电探测器的阻值和所述电阻R的阻值的比值大于0.1小于10,所述光电探测器对可见光和红外光响应。

10.根据权利要求9所述的一种波长可调谐光电探测器的探测方法,特征在于,所述栅控电压为脉冲栅压;
所述脉冲电压为正脉冲电压时,所述光电探测器的阻值增大;
所述脉冲电压为负脉冲电压时,所述光电探测器的阻值减小。


×
发送意向

申请须知:申请人无需注册账号即可提交交易意向,交易意向一经提交不可查询或更改,请准确填写相关信息;平台运营人员将在3-5个工作日内查看交易意向并与您联系,感谢阅读。