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公开(公告)号：CN104310403A
公开(公告)日：2015-01-28
申请号：CN201410539525.2
申请日：2014-10-14
Applicant: 南开大学
IPC: C01B33/021 , B82Y30/00
Abstract: 本发明公开了一种窄带发光黄色纳米硅颗粒的制备方法。将选取的并清洗干净的硅片及收集装置置于加工腔内，在一定气压范围的氮气或惰性气体气氛环境下，飞秒激光辐照硅片制备窄带发光黄色纳米硅颗粒。实验表明收集物中不含制备环境中的气体元素杂质，主要为粒径1-4nm的单晶硅纳米颗粒，其间夹杂一些粒径为40-240nm的硅单晶大颗粒，室温可见光范围内表现出窄带发光性质。本发明方法简单易行，绿色环保；在飞秒激光辐照硅片过程中调控气压，优化了在气相中对纳米颗粒的收集，同时能够将颗粒粒径控制于很小范围内且不引入杂质，提高了收集的硅纳米颗粒的纯度。
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公开(公告)号：CN112054086B
公开(公告)日：2024-06-11
申请号：CN202010945696.0
申请日：2020-09-10
Applicant: 南开大学
IPC: H01L31/101 , H01L31/18 , H01L31/0352
Abstract: 本发明涉及一种横向结硅基光电探测器的制备方法，通过脉冲激光制备出的黑硅表面与未加工硅区域之间的载流子导电类型或浓度差异形成横向pn结或异质结，并经由后继退火，钝化，光刻，电极制备等工艺，可形成具有横向结的黑硅光电探测器。该横向结硅基光电探测器在反偏电压下，可高效吸收光子产生电子‑空穴对，并在外电场作用下沿横向迁移，最终形成横向光电流，从而实现光信号探测。本发明具有工艺简单，原材料易获取，易操控，与现有半导体器件工艺兼容等优点，本发明所制备的横向结硅基光电探测器与传统纵向结构探测器相比，一方面有效抑制了暗电流，提高了器件的探测率，另一方面精简了器件的制备流程，更利于器件的制备与集成。
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公开(公告)号：CN112054086A
公开(公告)日：2020-12-08
申请号：CN202010945696.0
申请日：2020-09-10
Applicant: 南开大学
IPC: H01L31/101 , H01L31/18 , H01L31/0352
Abstract: 本发明涉及一种横向结硅基光电探测器的制备方法，通过脉冲激光制备出的黑硅表面与未加工硅区域之间的载流子导电类型或浓度差异形成横向pn结或异质结，并经由后继退火，钝化，光刻，电极制备等工艺，可形成具有横向结的黑硅光电探测器。该横向结硅基光电探测器在反偏电压下，可高效吸收光子产生电子‑空穴对，并在外电场作用下沿横向迁移，最终形成横向光电流，从而实现光信号探测。本发明具有工艺简单，原材料易获取，易操控，与现有半导体器件工艺兼容等优点，本发明所制备的横向结硅基光电探测器与传统纵向结构探测器相比，一方面有效抑制了暗电流，提高了器件的探测率，另一方面精简了器件的制备流程，更利于器件的制备与集成。
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公开(公告)号：CN107627025B
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN201710844768.0
申请日：2017-09-15
Applicant: 南开大学
IPC: B23K26/352 , B23K26/60 , B23K26/12
Abstract: 本发明公开了一种宽带隙晶体材料表面微纳结构的制备方法。将选取的宽带隙晶体材料清洗干净后置于加工腔内，加工腔内可以是真空(真空度为10‑2‑10‑5Pa)也可以通入一定气压(＜1bar)的气体，气体可以为六氟化硫、氯气等刻蚀性气体，也可以为氮气、氦气、氩气甚至空气等非刻蚀性气体。然后对样品进行加热(温度范围20～1500℃)，并利用超短脉冲激光(波长可以为紫外至近红外，脉宽可以为5fs‑5000fs，超短脉冲激光的通量范围为1kJ/m2‑100kJ/m2)辐照样品表面制备微纳结构。本发明解决了常温下宽带隙晶体材料在受到超短脉冲激光辐照时引起的库仑爆炸问题，实现了宽带隙材料表面微纳结构的制备，而且能够通过控制入射激光能量和辐照时间的方法，控制微纳结构的大小。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102976326A
公开(公告)日：2013-03-20
申请号：CN201210543892.0
申请日：2012-12-17
Applicant: 南开大学
IPC: C01B33/021 , B82Y30/00
Abstract: 本发明公开了一种硫掺杂硅纳米颗粒的制备方法。将选取的并清洗干净的硅片置于加工腔内，经过飞秒激光在六氟化硫(SF6)气体中辐照硅片制备硫掺杂硅样品和飞秒激光辐照硫掺杂硅样品制备硫掺杂硅纳米颗粒两大步骤，制备出球形粒径范围为1-500nm的硫掺杂硅纳米颗粒，掺杂浓度为1×1019/cm3～1×1021/cm3。本发明能够快速的制备硫掺杂硅纳米颗粒，掺杂浓度高，而且能够通过控制入射激光能量和辐照时间的方法，控制颗粒的粒径和颗粒量。解决了通常制造硅纳米颗粒速度慢、工艺过程复杂、成本高的问题。
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公开(公告)号：CN109378269B
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN201811170358.3
申请日：2018-10-08
Applicant: 南开大学
IPC: H01L21/225 , H01L21/268
Abstract: 本发明公开了一种对半导体表面过饱和掺杂且保持其晶格结构的制备方法。其是利用飞秒激光辐照半导体，在表面形成过饱和掺杂层。飞秒激光作用时间极短，瞬时功率极高，作用材料后降温速率极快，能通过与掺杂原子和半导体晶格的瞬时作用，将大量掺杂原子锁定在晶格中。对半导体加热，较高的衬底温度减缓飞秒激光作用后的瞬时超快降温速率，使缺陷不容易生成，从而保持其良好的晶格结构。本发明还具有工艺简单、易加工和易保存等优点，并且掺杂速度快，灵活性高，可以大面积加工也可以单点或沿预设路径加工。制备出的过饱和掺杂层在距表面0‑2000nm的深度范围内，掺杂浓度为1022‑1016Atoms/cm3，实现过饱和掺杂的同时保持晶格结构和掺杂原子活性。
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公开(公告)号：CN109286053B
公开(公告)日：2021-09-24
申请号：CN201811176902.5
申请日：2018-10-09
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开了一种基于亚波长结构的片上太赫兹单向传输器制备方法，其目的在于减少反射光返回集成激光器中对激光器造成的严重损坏，尤其是在较高的光功率下产生的影响；并解决了在光路中由于其他器件的反射造成光路信号干扰等问题。采用的方案是：在亚波长矩形波导特定的位置镀上结构渐变的天线阵列超表面。超表面与波导模式发生强相互作用并为波导模式提供额外的单向动量补偿，从而实现了波导模式转化和能量的单向传输。本发明具有装置简单，易于操控，体积尺寸小，正向‑反向透射比值高等特点，利于太赫兹集成光学的发展和应用。
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公开(公告)号：CN103715292A
公开(公告)日：2014-04-09
申请号：CN201410012447.0
申请日：2014-01-02
Applicant: 南开大学
IPC: H01L31/102 , H01L31/18
CPC classification number: Y02P70/521 , H01L31/1804
Abstract: 本发明涉及一种具有高增益的可见和近红外硅基光电探测器制备方法，其是在n型衬底与n+型黑硅层之间形成n-n+结，该n-n+结经过快速热退火处理激活黑硅硫掺杂层中的硫杂质元素；该硫掺杂黑硅层增加了材料对可见和红外光的吸收；该硅基光电探测器器件工作在反偏电压下，硅基光电探测器器件吸收光子产生的光生电子-空穴对在电场的作用下分离，并向两边的电极运动，被电极收集后形成光电流，从而实现了光探测。本发明具有结构简单、工艺简单、易加工和易保存等优点，最突出的，该光电探测器在400nm-2500nm波长范围内，-5V偏压下的响应度均大于为1A／W，在低偏压下实现了高增益。
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