发明创造名称：一种紫外探测器及其制作方法
外观设计名称：
决定号：199871
决定日：2019-11-01
委内编号：1F268937
优先权日：
申请（专利）号：201410035671.1
申请日：2014-01-24
复审请求人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：潘光虎
合议组组长：孙学锋
参审员：熊洁
国际分类号：H01L31/09,H01L31/0224,H01L31/18
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：如果权利要求请求保护的技术方案与对比文件公开的技术方案相比存在区别特征，但该区别特征部分为公知常识，部分在对比文件公开内容的基础上容易想到，则该权利要求请求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201410035671.1，名称为“一种紫外探测器及其制作方法”的发明专利申请。申请人为中国科学院上海微系统与信息技术研究所。本发明专利申请的申请日为2014年01月24日，公开日为2015年07月29日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年09月04日发出驳回决定，驳回了本发明专利申请，驳回决定引用了一篇对比文件：
对比文件3：CN101859858A，公开日为2010年10月13日。
驳回理由是：权利要求1-3不具备创造性，具体而言，权利要求1与对比文件3相比，其区别在于：（1）下电极位于该绝缘衬底上；紫外敏感薄膜位于下电极上，（2）图形化上电极位于紫外敏感膜上，石墨烯透明电极位于所述图形化上电极上覆盖大部分上电极，而区别（1）和（2）均为常规选择；权利要求2和3的附加技术特征，部分被对比文件3公开，部分为常规选择；驳回决定的其他说明部分同时还指出权利要求4-7同样也不具备创造性。驳回决定所依据的文本为：申请日提交的说明书摘要、说明书第1-85段、摘要附图、说明书附图；2018年04月28日提交的权利要求1-7项作出本驳回决定。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种紫外探测器，其特征在于，所述紫外探测器至少包括：
绝缘衬底；
位于该绝缘衬底上的下电极；
位于所述下电极上的紫外敏感薄膜；
位于所述紫外敏感薄膜上的图形化上电极，所述图形化上电极为条状或环状或网格状；
位于所述图形化上电极上覆盖大部分上电极的石墨烯透明电极；所述石墨烯透明电极与所述紫外敏感薄膜接触，所述图形化上电极的总面积小于所述紫外敏感薄膜面积的10％。
2. 根据权利要求1所述的紫外探测器，其特征在于，所述下电极为金属材料层或由ITO薄膜以及形成在该ITO薄膜上环绕所述紫外敏感薄膜的金属电极构成。
3. 根据权利要求2所述的紫外探测器，其特征在于，所述金属电极为环状闭合图形。
4. 一种紫外探测器制作方法，其特征在于，该制作方法包括以下步骤：
提供一绝缘衬底以及一石墨烯；
在所述绝缘衬底上形成下电极；
在所述下电极上沉积紫外敏感薄膜并图形化；
在所述紫外敏感薄膜上形成图形化上电极，所述图形化上电极为条状或环状或网格状；
将所述石墨烯转移到所述图形化上电极上形成石墨烯透明电极；该石墨烯透明电极覆盖大部分上电极且与所述紫外敏感薄膜接触，所述图形化上电极的总面积小于所述紫外敏感薄膜面积的10％。
5. 根据权利要求4所述的紫外探测器制作方法，其特征在于：所述下电极的材料为单金属或复合金属。
6. 根据权利要求4所述的紫外探测器制作方法，其特征在于：所述下电极由ITO薄膜以及形成在该ITO薄膜上环绕所述紫外敏感薄膜的金属电极构成，其制备步骤如下：
在所述绝缘衬底上淀积ITO薄膜；
在该ITO薄膜上制备出所述紫外敏感薄膜并图形化；
接着沉积金属层并图形化，使得所述紫外敏感薄膜上形成上电极，所述ITO薄膜上形成环绕所述紫外敏感薄膜的金属电极。
7. 根据权利要求6所述的紫外探测器制作方法，其特征在于：在所述紫外敏感薄膜上形成图形化上电极、在所述ITO薄膜上形成环绕所述紫外敏感薄膜的金属电极之前还包括制作一层金属粘附层的步骤。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年12月18日向国家知识产权局提出了复审请求，同时修改了权利要求，将技术特征“所述图形化上电极为环状或网格状”添加到原权利要求1、6中，构成新的独立权利要求1和5；同时删除原权利要求2；适应性修改其他权利要求的编号及应用关系。
复审请求人认为：对于石墨烯与金属上电极的位置关系的设置，这是本申请与对比文件3的主要区别技术特征，这并非是本领域技术人员的常规选择；本申请的石墨烯电极和金属上电极的位置关系的设置，解决了金属引出上电极形成过程中对石墨烯以及敏感膜的影响的问题，极大地提高了此类器件的成品率；在对比文件3的基础上不进行工艺等的改进，难以得到环状或网格状的引出电极。复审请求时新修改的权利要求书如下：
“1. 一种紫外探测器，其特征在于，所述紫外探测器至少包括：
绝缘衬底；
位于该绝缘衬底上的下电极；
位于所述下电极上的紫外敏感薄膜；
位于所述紫外敏感薄膜上的图形化上电极，所述图形化上电极为环状或网格状；
位于所述图形化上电极上覆盖大部分上电极的石墨烯透明电极；所述石墨烯透明电极与所述紫外敏感薄膜接触。
2. 根据权利要求1所述的紫外探测器，其特征在于，所述图形化上电极的总面积小于所述紫外敏感薄膜面积的10％。
3. 根据权利要求1所述的紫外探测器，其特征在于，所述下电极为金属材料层或由ITO薄膜以及形成在该ITO薄膜上环绕所述紫外敏感薄膜的金属电极构成。
4. 根据权利要求3所述的紫外探测器，其特征在于，所述金属电极为环状闭合图形。
5. 一种紫外探测器制作方法，其特征在于，该制作方法包括以下步骤：
提供一绝缘衬底以及一石墨烯；
在所述绝缘衬底上形成下电极；
在所述下电极上沉积紫外敏感薄膜并图形化；
在所述紫外敏感薄膜上形成图形化上电极，所述图形化上电极为环状或网格状；
将所述石墨烯转移到所述图形化上电极上形成石墨烯透明电极；该石墨烯透明电极覆盖大部分上电极且与所述紫外敏感薄膜接触。
6. 根据权利要求5所述的紫外探测器制作方法，其特征在于：所述下电极的材料为单金属或复合金属。
7. 根据权利要求5所述的紫外探测器制作方法，其特征在于：所述下电极由ITO薄膜以及形成在该ITO薄膜上环绕所述紫外敏感薄膜的金属电极构成，其制备步骤如下：
在所述绝缘衬底上淀积ITO薄膜；
在该ITO薄膜上制备出所述紫外敏感薄膜并图形化；
接着沉积金属层并图形化，使得所述紫外敏感薄膜上形成上电极，所述ITO薄膜上形成环绕所述紫外敏感薄膜的金属电极。
8. 根据权利要求7所述的紫外探测器制作方法，其特征在于：在所述紫外敏感薄膜上形成图形化上电极、在所述ITO薄膜上形成环绕所述紫外敏感薄膜的金属电极之前还包括制作一层金属粘附层的步骤。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年05月09日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为：对比文件3已经公开了本发明的核心构思：采用石墨烯和金属层共同构成紫外探测器的上电极；将石墨烯和金属层调换上下位置关系本领域技术人员的常规选择；从对比文件3附图2可以看出：图形化欧姆接触电极为条状，在此基础上选择图形化上电极为环状或网格状也是本领域技术人员的常规选择，且将金属电极设置为环状或网格状在工艺上并不存在困难，通过掩模蒸发等常规工艺即可实现，也并不会如申请人所述的损坏下部的石墨烯层；另外，台阶结构和垂直结构都是本领域常规的探测器结构形式，将对比文件中的台阶式的探测器用垂直结构替换属于本领域的常规选择，且替换在技术上也并不存在障碍；在衬底上生长外延结构，然后生长去除衬底在下部形成金属电极是本领域常规的制作垂直探测器的方法，并不会出现金属电极和外延结构结合力低的问题；综上，申请人的意见不能被接受，修改后的全部权利要求不具备创造性，因而坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年08月01日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1与对比文件3相比，其区别在于：（1）下电极位于绝缘衬底上紫外敏感薄膜下，（2）石墨烯透明电极位于上电极下面，（3）上电极为环状或网格状，基于上述区别，权利要求1实际要解决的技术问题是选择合适的探测器类型、透明电极和上电极的位置、上电极图形。而上述技术问题为常规选择，或容易想到，因此权利要求1不具备创造性；权利要求2-3的附加技术特征被对比文件3所公开；权利要求4的附加技术特征为公知常识；权利要求5相对于对比文件3不具备创造性；权利要求6的附加技术特征被对比文件3所公开；权利要求7-8的附加技术特征为公知常识。
复审请求人于2019年09月16日提交了意见陈述书，同时修改了权利要求，将技术特征“所述石墨烯透明电极与所述上电极直接接触”添加到权利要求1和5中构成新的权利要求1和新的权利要求5。复审请求人认为：本领域技术人员不会选择将金属上电极制作在石墨烯下面，这不符合常理，且本领域技术人员没有动机将金属上电极与石墨烯薄膜的位置互换；本领域技术人员不会在对比文件3的基础上结合公知常识将金属电极的形状位置为环状或者网状。新修改的权利要求为：
“1. 一种紫外探测器，其特征在于，所述紫外探测器至少包括：
绝缘衬底；
位于该绝缘衬底上的下电极；
位于所述下电极上的紫外敏感薄膜；
位于所述紫外敏感薄膜上的图形化上电极，所述图形化上电极为环状或网格状；
位于所述图形化上电极上覆盖大部分上电极的石墨烯透明电极；所述石墨烯透明电极与所述紫外敏感薄膜接触；所述石墨烯透明电极与所述上电极直接接触。
2. 根据权利要求1所述的紫外探测器，其特征在于，所述图形化上电极的总面积小于所述紫外敏感薄膜面积的10％。
3. 根据权利要求1所述的紫外探测器，其特征在于，所述下电极为金属材料层或由ITO薄膜以及形成在该ITO薄膜上环绕所述紫外敏感薄膜的金属电极构成。
4. 根据权利要求3所述的紫外探测器，其特征在于，所述金属电极为环状闭合图形。
5. 一种紫外探测器制作方法，其特征在于，该制作方法包括以下步骤：
提供一绝缘衬底以及一石墨烯；
在所述绝缘衬底上形成下电极；
在所述下电极上沉积紫外敏感薄膜并图形化；
在所述紫外敏感薄膜上形成图形化上电极，所述图形化上电极为环状或网格状；
将所述石墨烯转移到所述图形化上电极上形成石墨烯透明电极；该石墨烯透明电极覆盖大部分上电极且与所述紫外敏感薄膜接触；所述石墨烯透明电极与所述上电极直接接触。
6. 根据权利要求5所述的紫外探测器制作方法，其特征在于：所述下电极的材料为单金属或复合金属。
7. 根据权利要求5所述的紫外探测器制作方法，其特征在于：所述下电极由ITO薄膜以及形成在该ITO薄膜上环绕所述紫外敏感薄膜的金属电极构成，其制备步骤如下：
在所述绝缘衬底上淀积ITO薄膜；
在该ITO薄膜上制备出所述紫外敏感薄膜并图形化；
接着沉积金属层并图形化，使得所述紫外敏感薄膜上形成上电极，所述ITO薄膜上形成环绕所述紫外敏感薄膜的金属电极。
8. 根据权利要求7所述的紫外探测器制作方法，其特征在于：在所述紫外敏感薄膜上形成图形化上电极、在所述ITO薄膜上形成环绕所述紫外敏感薄膜的金属电极之前还包括制作一层金属粘附层的步骤。”
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在2019年09月16日提交了权利要求书的全文替换页（共包括8项权利要求），经合议组审查，该修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。因此，本审查决定所依据的文本为：申请日提交的说明书摘要、说明书第1-85段、摘要附图、说明书附图；2019年09月16日提交的权利要求1-8项。
具体理由的阐述
专利法第22条第3款规定，创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型有实质性特点和进步。
如果权利要求请求保护的技术方案与对比文件公开的技术方案相比存在区别特征，但该区别特征部分为公知常识，部分在对比文件公开内容的基础上容易想到，则该权利要求请求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性。
2.1、权利要求1不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求1要求保护一种紫外探测器，对比文件3公开了一种紫外探测器，并具体公开了以下技术特征（参见说明书第0028-0078段，附图1-2）：Sapphire/GaN衬底（相当于本申请中的绝缘衬底）；位于衬底上的N-I-P型GaN外延片（相当于本申请中的紫外敏感薄膜）；位于n-GaN上的欧姆接触电极Ti/Al（相当于本申请中的下电极）；位于p-GaN上的石墨烯透明电极，位于石墨烯透明电极上的欧姆接触电极（相当于本申请中的上电极）；从图2中可以看出欧姆接触电极为条状，即公开了欧姆接触电极为图形化，且为条状；石墨烯透明电极与GaN接触（即公开了本申请中的石墨烯透明电极与紫外敏感薄膜接触）。
权利要求1与对比文件3相比，其区别在于：（1）下电极位于绝缘衬底上紫外敏感薄膜下；（2）石墨烯透明电极位于上电极下面，所述石墨烯透明电极与所述上电极直接接触；（3）上电极为环状或网格状。基于上述区别技术特征，权利要求1实际要解决的技术问题是：（1）选择合适的探测器类型；（2）选择合适的透明电极和上电极的位置；（3）选择合适的上电极图形。
针对区别技术特征（1），在本领域中，台面型的紫外探测器和垂直型紫外探测器是惯用的形式，因此本领域技术人员容易将对比文件3公开的技术方案应用到垂直型紫外探测器中从而获得下电极位于绝缘衬底上紫外敏感薄膜下的技术方案。
针对区别技术特征（2），石墨烯电极的位置或位于金属电极下,或位于金属电极上，仅有这两种选择；而本领域技术人员知道，当金属层在上石墨烯在下时，由于石墨烯形成之后才形成金属层，必然会在金属层形成时对石墨烯造成影响，同时可能影响金属电极与引线的结合力，这是本领域技术人员根据常识容易得到的；当石墨烯在上金属层在下时，由于石墨烯在金属层之后形成，这时形成连续的石墨烯的难度大大增加；两个方案各有优缺点，本领域技术人员根据需要选择两个中的一个是显而易见的，而且这样的选择也并不能带来意料不到的技术效果；本领域技术人员知道，石墨烯透明电极与上电极直接接触工艺步骤少，而增加粘结层等则可以增加两者之间的黏附力，因此在面临石墨烯透明电极与上电极是否直接接触时，本领域技术人员可以根据需要进行选择，且这样的选择并不能带来意料不到的技术效果，因此本领域技术人员容易获得石墨烯电极位于金属电极上且石墨烯透明电极与上电极直接接触的技术方案。
针对区别技术特征（3），对比文件3公开了欧姆接触电极为条状；本领域中，欧姆接触电极的设置要尽量降低占用面积，从而提高紫外辐射的利用率，而条状、环状、网格状都是常见的降低占用面积的方法，本领域技术人员在对比文件3公开的欧姆接触电极为条状的基础上容易获得上电极为环状或网格状的技术方案。
因此，本领域技术人员在对比文件3公开的基础上结合本领域的常规选择容易获得权利要求1所要求保护的技术方案，权利要求1不具备突出的实质性特点和显著的进步，权利要求1不具备创造性。
2.2、权利要求2-4不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求2-3引用权利要求1。针对权利要求2，对比文件3公开了：p-GaN的面积为200-1000平方微米，Pd/Au电极大约40平方微米（参见说明书第0044、0055、0065、0076段），由此可以计算出电极与p-GaN的面积比为4%-20%，即对比文件3公开了权利要求2的附加技术特征；针对权利要求3，对比文件3公开了下电极为Ni电极（参见说明书第0039、0060段），即对比文件3公开了权利要求3的附加技术特征。因此在权利要求1不具备创造性的基础上，权利要求2-3同样也不具备创造性。
权利要求4引用权利要求3，下电极为金属材料层或者由ITO透明薄膜电极和环状闭合图形化金属电极构成是本领域的公知常识，因此从属权利要求4的附加技术特征为本领域的公知常识。因此，在权利要求3不具备创造性的基础上，权利要求4同样也不具备创造性。
2.3、权利要求5不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求5要求保护一种紫外探测器制作方法，对比文件3公开了一种紫外探测器制作方法，并具体公开了以下技术特征（参见说明书第0028-0078段，附图1-2）：提供一Sapphire/GaN衬底（相当于本申请中的绝缘衬底）；在Si/SiO2上形成石墨烯（相当于本申请中的提供一石墨烯）；形成衬底上的N-I-P型GaN外延片（相当于本申请中的紫外敏感薄膜）；形成位于n-GaN上的欧姆接触电极Ti/Al（相当于本申请中的下电极）；将石墨烯转移到p-GaN上形成石墨烯透明电极；形成位于石墨烯透明电极上的欧姆接触电极（相当于本申请中的上电极）；从图2中可以看出欧姆接触电极为条状，即公开了欧姆接触电极为图形化，且为条状；石墨烯透明电极与GaN接触（即公开了本申请中的石墨烯透明电极与紫外敏感薄膜接触）。
权利要求5与对比文件3相比，其区别在于：（1）形成下电极在形成紫外敏感薄膜下前；（2）形成石墨烯透明电极在形成上电极后，所述石墨烯透明电极与所述上电极直接接触；（3）上电极为环状或网格状。基于上述区别技术特征，权利要求1实际要解决的技术问题是：（1）选择合适的探测器类型；（2）选择合适的透明电极和上电极的位置；（3）选择合适的上电极图形。
针对区别技术特征（1），在本领域中，台面型的紫外探测器和垂直型紫外探测器是惯用的形式，因此本领域技术人员容易将对比文件3公开的技术方案应用到垂直型紫外探测器中从而获得形成下电极在形成紫外敏感薄膜下前的技术方案。
针对区别技术特征（2），石墨烯电极的位置或位于金属电极下，或位于金属电极上，仅有这两种选择；而本领域技术人员知道，当金属层在上石墨烯在下时，由于石墨烯形成之后才形成金属层，必然会在金属层形成时对石墨烯造成影响，同时可能影响金属电极与引线的结合力，这是本领域技术人员根据常识容易得到的；当石墨烯在上金属层在下时，由于石墨烯在金属层之后形成，这时形成连续的石墨烯的难度大大增加；两个方案各有优缺点，本领域技术人员根据需要选择两个中的一个是显而易见的，而且这样的选择也并不能带来意料不到的技术效果；本领域技术人员知道，石墨烯透明电极与上电极直接接触工艺步骤少，而增加粘结层等则可以增加两者之间的黏附力，因此在面临石墨烯透明电极与上电极是否直接接触时，本领域技术人员可以根据需要进行选择，且这样的选择并不能带来意料不到的技术效果，因此本领域技术人员容易获得形成石墨烯透明电极在形成上电极后的技术方案。
针对区别技术特征（3），对比文件3公开了欧姆接触电极为条状；本领域中，欧姆接触电极的设置要尽量降低占用面积，从而提高紫外辐射的利用率，而条状、环状、网格状都是常见的降低占用面积的方法，本领域技术人员在对比文件3公开的欧姆接触电极为条状的基础上容易获得上电极为环状或网格状的技术方案。
因此，本领域技术人员在对比文件3公开的基础上结合本领域的常规选择容易获得权利要求5所要求保护的技术方案，权利要求5不具备突出的实质性特点和显著的进步，权利要求5不具备创造性。
2.4、权利要求6-8不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求6引用权利要求5。对比文件3公开了：下电极为Ni电极（参见说明书第0039、0060段），即对比文件3公开了权利要求6的附加技术特征。因此在权利要求5不具备创造性的基础上，权利要求6同样也不具备创造性。
权利要求7引用权利要求5。在本领域中，下电极材料为ITO薄膜以及环状闭合图形化金属电极构成是公知常识；在电极结构确定时，依据结构依次形成各层从而形成电极是本领域技术人员的常规设计范畴，因此本领域技术人员根据公知常识容易获得在绝缘衬底上淀积ITO薄膜且在ITO薄膜上形成环绕敏感薄膜的金属电极的技术方案。因此在权利要求5不具备创造性的基础上，权利要求7同样也不具备创造性。
权利要求8引用权利要求7，本领域中，为了增加透明电极和金属电极之间的粘贴性，增加一层金属粘贴层是本领域常用的技术手段；在存在金属粘贴层的情况下，制作一层金属粘贴层的步骤在所述紫外敏感薄膜上形成图形化上电极、在所述ITO薄膜上形成环绕所述紫外敏感薄膜的金属电极之前是本领域技术人员的常规设计范畴。因此，在权利要求7不具备创造性的基础上，权利要求8同样也不具备创造性。
对复审请求人相关意见的评述
复审请求人在复审请求时指出：（1）石墨烯和金属电极的位置关系不是本领域常规选择；（2）本领域技术人员在对比文件3的条状电极的基础上难以不经过创造性劳动就得到本申请的环状或网状的金属上电极的方案。
对此，合议组认为：（1）对比文件3已经公开了采用石墨烯和金属层共同构成紫外探测器的上电极的技术方案。而石墨烯和金属层两者的具体位置，或为石墨烯在上，或金属层在上，只有两种选择；而本领域技术人员知道，当金属层在上石墨烯在下时，由于石墨烯形成之后才形成金属层，必然会在金属层形成时对石墨烯造成影响，同时可能影响金属电极与引线的结合力，这是本领域技术人员根据常识容易得到的；当石墨烯在上金属层在下时，由于石墨烯在金属层之后形成，这时形成连续的石墨烯的难度大大增加；两个方案各有优缺点，本领域技术人员根据需要选择两个中的一个是显而易见的；（2）从对比文件3附图2可以看出：图形化欧姆接触电极为条状；本领域中，欧姆接触电极的设置要尽量降低占用面积，从而提高紫外辐射的利用率，而条状、环状、网格状都是常见的降低占用面积的方法。本领域技术人员为了获得良好接触同时降低占用面积选择图形化上电极为环状或网格状也是本领域技术人员的常规选择。且将金属电极设置为环状或网格状在工艺上并不存在困难，通过掩模蒸发等常规工艺即可实现。
综上，申请人的意见不能被接受。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年09月04日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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