公开(公告)号：CN116154030A

公开(公告)日：2023-05-23

申请号：CN202310205107.9

申请日：2023-03-06

Applicant: 厦门大学 ,  北京智芯微电子科技有限公司

Inventor： 洪荣墩 ,  刘佳 ,  付钊 ,  李子豪 ,  刘庚 ,  姚亮 ,  刘颖 ,  张峰

IPC: H01L31/107 ,  H01L31/105 ,  H01L31/0352 ,  H01L31/18

Abstract: 极紫外至紫外波段的碳化硅雪崩光电探测器及其制备方法，涉及紫外光电探测器。包括小面积横纵向的吸收倍增分离(SAM)结构和纵向p‑i‑n结构，p+型欧姆接触层、n型倍增层、n‑型吸收层和n型缓冲层形成横纵向相结合的小面积SAM结构，p‑型吸收层、n‑型吸收层和n型缓冲层形成纵向大面积的p‑i‑n结构。SAM结构和p‑i‑n结构的耗尽层电场相互连接和耦合，p‑i‑n内产生的光生载流子可被电场加速漂移至SAM结构中的n型倍增层进行载流子的雪崩倍增效应，再漂移至p+型欧姆接触层收集形成电流信号，避免光生载流子复合问题，提高光生载流子收集效率，提高极紫外和深紫外波段信号探测效率，获得更高器件响应度。

公开(公告)号：CN114927559A

公开(公告)日：2022-08-19

申请号：CN202210555055.3

申请日：2022-05-20

Applicant: 厦门大学

Inventor： 张峰 ,  王小杰 ,  张国良 ,  付钊

IPC: H01L29/06 ,  H01L29/78 ,  H01L21/336

Abstract: 一种新型碳化硅基超结沟槽型MOSFET及制备方法，涉及半导体SiC材料。MOSFETs在沟槽p型屏蔽层和p体区下方增加3个p+柱区和2个n+柱区，从而形成半超结结构。正向导通时，电流沿着n柱区自上而下流动，n柱区的存在增加电流路径中载流子的浓度，使器件具有更好的正向导通特性；反向阻断时，超结结构能够达到基本的电荷平衡形成耐压更高的类本征半导体，另外在局部区域，三角形电场转化为梯形电场。在相同的雪崩电场下相比于传统结构击穿电压更高。因此，这一结构缓解p型屏蔽层拐角处的电场拥挤效应，同时能增加通态电流和减小通态电阻。

公开(公告)号：CN112117337A

公开(公告)日：2020-12-22

申请号：CN202011012078.7

申请日：2020-09-22

Applicant: 厦门大学

Inventor： 张峰 ,  付钊 ,  洪荣墩 ,  蔡加法 ,  陈厦平 ,  林鼎渠 ,  吴少雄 ,  吴正云

IPC: H01L31/0352 ,  H01L31/0216 ,  H01L31/0224 ,  H01L31/0232 ,  H01L31/105 ,  H01L31/18 ,  B81B1/00 ,  B81C1/00

Abstract: 具有刻蚀微孔结构的4H‑SiC紫外光电探测器及制备，所述4H‑SiC紫外光电探测器包括P+层、吸收层和P层环形电极，还包括设于P层环形电极的内周的微孔，其从P+层刻蚀到达吸收层的上表面，微孔的壁面设有钝化层。当紫外光入射到探测器芯片上时，一部分被P+层吸收或者反射；另一部分被吸收层吸收并产生电子‑空穴对，在耗尽区内建电场的驱动下分离，并运动到探测器两端的电极，最后搭载外部负载电路形成电信号，通过检测电信号的大小，就可以判定紫外线强度的大小。微孔结构可减少P+层对紫外光的吸收，使得微孔处，光直接被吸收层吸收，提高探测器的响应度和量子效率，显著增加紫外光电探测器的实用性能。

公开(公告)号：CN116314421B

公开(公告)日：2025-02-25

申请号：CN202310205135.0

申请日：2023-03-06

Applicant: 北京智芯微电子科技有限公司 ,  厦门大学

Inventor： 刘庚 ,  姚亮 ,  刘颖 ,  洪荣墩 ,  付钊 ,  张锐军 ,  刘佳

IPC: H10F30/223 ,  H10F77/14 ,  H10F77/1226 ,  H10F71/00

Abstract: 一种双p层碳化硅p‑i‑n紫外光电探测器及制备方法，涉及紫外光电探测器。探测器自下而上设碳化硅高掺杂n+型衬底、碳化硅n型缓冲层、圆柱状碳化硅低掺杂n‑型吸收层、圆柱管状碳化硅高掺杂p+型欧姆接触层、圆柱状碳化硅低掺杂p‑型吸收层、钝化隔离介电层、钝化隔离层；整个器件具有纵向和横向两个p‑i‑n结构，两个p‑i‑n结构的耗尽层电场相互连接和耦合，在纵向p‑i‑n内产生的光生载流子被电场加速漂移至横纵向结合p‑i‑n结构中的p+型欧姆接触层中。在n+型衬底的背面设n+型欧姆接触电极，p+型欧姆接触层上表面设p+型欧姆接触电极，避免光生载流子复合问题，提高收集光生载流子效率，获得更高器件响应度。

公开(公告)号：CN117059700A

公开(公告)日：2023-11-14

申请号：CN202311024171.3

申请日：2023-08-15

Applicant: 厦门大学

Inventor： 张峰 ,  张泽阳 ,  孙存志 ,  朱佰鸿 ,  陈家栋 ,  付钊

IPC: H01L31/18 ,  H01L31/109 ,  H01L31/0312 ,  H01L31/0224

Abstract: 石墨烯/4H‑SiC紫外‑红外光电探测器及制备方法，4H‑SiC通过刻蚀形成光栅结构。石墨烯电极覆盖于4H‑SiC光栅的顶部及侧壁。当紫外光入射时，由于石墨烯在紫外波段透明，可增加光敏面积，提高SiC对紫外光的吸收；当红外光入射时，石墨烯吸收光子形成电子空穴对，在电场的作用下分离。光栅结构增加紫外以及红外光在器件表面的反射与折射次数，起到陷光的作用，且光栅边缘处有电场增强，加速光生载流子的分离，提高电极捕获载流子的效率，提高光电流；石墨烯与SiC之间产生的界面态陷阱降低器件的暗电流。本发明能够增加光入射时产生的电子空穴对的数量，降低暗电流，使该器件在紫外与红外波段均具有较高的响应度和探测率。

公开(公告)号：CN116995117A

公开(公告)日：2023-11-03

申请号：CN202310929954.X

申请日：2023-07-27

Applicant: 厦门大学 ,  北京智芯微电子科技有限公司

Inventor： 洪荣墩 ,  刘佳 ,  张峰 ,  付钊 ,  张国良 ,  刘庚 ,  姚亮 ,  刘颖

IPC: H01L31/0352 ,  H01L31/0312 ,  H01L31/105 ,  H01L31/107 ,  H01L31/18

Abstract: 具有埋层结构的碳化硅p‑i‑n紫外光电探测器及制备，涉及紫外光电探测器。设有碳化硅高掺杂n+型衬底，在n+型衬底的硅面上外延同质的碳化硅n型缓冲层，在n型缓冲层的中心向上设圆柱状碳化硅低掺杂n‑型吸收层，在n‑型吸收层中设单个或多个圆柱状碳化硅n型电荷埋层，在n‑型吸收层上设碳化硅高掺杂p+型欧姆接触层，在p+型欧姆接触层上设二氧化硅钝化隔离层。在p+型欧姆接触层上表面设p+型环形欧姆接触电极，n+型衬底的背面设n+型欧姆接触电极。n‑型吸收层阻抗高，在高阻抗n‑型吸收层中引入低阻抗n型电荷埋层，可对n‑型吸收层的电场调制，使探测器可在较低电压下发生雪崩击穿，获得更高的量子效率和增益。

公开(公告)号：CN111463308B

公开(公告)日：2021-09-07

申请号：CN202010400369.7

申请日：2020-05-13

Applicant: 厦门大学

Inventor： 洪荣墩 ,  张锐军 ,  吴正云 ,  张峰 ,  蔡加法 ,  付钊 ,  林鼎渠

IPC: H01L31/105 ,  H01L31/0312 ,  H01L31/18

Abstract: 一种碳化硅同轴紫外光电探测器及其制备方法，涉及紫外光电探测器。碳化硅同轴紫外光电探测器设有高掺杂浓度的碳化硅n+型衬底，在n+型衬底的硅面上设同质的n型缓冲层，在n型缓冲层的中心向上设圆柱状碳化硅n型层，以n型层的轴心为中心往外依次设圆柱管状碳化硅低掺i型吸收层和圆柱管状碳化硅p+型欧姆接触层，p+型欧姆接触层全部设在i型吸收层侧上部分且不与n+型衬底接触，整个器件在水平方向上从外往内形成p‑i‑n结构，在p+型欧姆接触层、i型吸收层和n型层表面设有SiO2钝化层；n+型衬底的背面设有n+型电极，p+型欧姆接触层侧上表面设有p+型电极。可获得更好的器件响应度，提高收集光生载流子的效率。

公开(公告)号：CN111463308A

公开(公告)日：2020-07-28

申请号：CN202010400369.7

申请日：2020-05-13

Applicant: 厦门大学

Inventor： 洪荣墩 ,  张锐军 ,  吴正云 ,  张峰 ,  蔡加法 ,  付钊 ,  林鼎渠

IPC: H01L31/105 ,  H01L31/0312 ,  H01L31/18

Abstract: 一种碳化硅同轴紫外光电探测器及其制备方法，涉及紫外光电探测器。碳化硅同轴紫外光电探测器设有高掺杂浓度的碳化硅n+型衬底，在n+型衬底的硅面上设同质的n型缓冲层，在n型缓冲层的中心向上设圆柱状碳化硅n型层，以n型层的轴心为中心往外依次设圆柱管状碳化硅低掺i型吸收层和圆柱管状碳化硅p+型欧姆接触层，p+型欧姆接触层全部设在i型吸收层侧上部分且不与n+型衬底接触，整个器件在水平方向上从外往内形成p-i-n结构，在p+型欧姆接触层、i型吸收层和n型层表面设有SiO2钝化层；n+型衬底的背面设有n+型电极，p+型欧姆接触层侧上表面设有p+型电极。可获得更好的器件响应度，提高收集光生载流子的效率。

公开(公告)号：CN114927559B

公开(公告)日：2024-07-26

申请号：CN202210555055.3

申请日：2022-05-20

Applicant: 厦门大学

Inventor： 张峰 ,  王小杰 ,  张国良 ,  付钊

IPC: H01L29/06 ,  H01L29/78 ,  H01L21/336

Abstract: 一种新型碳化硅基超结沟槽型MOSFET及制备方法，涉及半导体SiC材料。MOSFETs在沟槽p型屏蔽层和p体区下方增加3个p+柱区和2个n+柱区，从而形成半超结结构。正向导通时，电流沿着n柱区自上而下流动，n柱区的存在增加电流路径中载流子的浓度，使器件具有更好的正向导通特性；反向阻断时，超结结构能够达到基本的电荷平衡形成耐压更高的类本征半导体，另外在局部区域，三角形电场转化为梯形电场。在相同的雪崩电场下相比于传统结构击穿电压更高。因此，这一结构缓解p型屏蔽层拐角处的电场拥挤效应，同时能增加通态电流和减小通态电阻。

公开(公告)号：CN116154030B

公开(公告)日：2024-04-30

申请号：CN202310205107.9

申请日：2023-03-06

Applicant: 厦门大学 ,  北京智芯微电子科技有限公司

Inventor： 洪荣墩 ,  刘佳 ,  付钊 ,  李子豪 ,  刘庚 ,  姚亮 ,  刘颖 ,  张峰

IPC: H01L31/107 ,  H01L31/105 ,  H01L31/0352 ,  H01L31/18

Abstract: 极紫外至紫外波段的碳化硅雪崩光电探测器及其制备方法，涉及紫外光电探测器。包括小面积横纵向的吸收倍增分离(SAM)结构和纵向p‑i‑n结构，p+型欧姆接触层、n型倍增层、n‑型吸收层和n型缓冲层形成横纵向相结合的小面积SAM结构，p‑型吸收层、n‑型吸收层和n型缓冲层形成纵向大面积的p‑i‑n结构。SAM结构和p‑i‑n结构的耗尽层电场相互连接和耦合，p‑i‑n内产生的光生载流子可被电场加速漂移至SAM结构中的n型倍增层进行载流子的雪崩倍增效应，再漂移至p+型欧姆接触层收集形成电流信号，避免光生载流子复合问题，提高光生载流子收集效率，提高极紫外和深紫外波段信号探测效率，获得更高器件响应度。