[發明專利]電壓調制型中長波雙色量子阱紅外探測器及其制作方法

無效

• 申請號: 200910081984.X
• 申請日: 2009-04-15
• 公開（公告）號: CN101866932A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 霍永恒;馬文全;種明;張艷華;陳良惠
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01L27/144
• 分類號: H01L27/144;H01L31/101;H01L31/0304;H01L21/8252
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

1.一種電壓調制型中長波雙色量子阱紅外探測器，包括：

一半絕緣半導體GaAs襯底，作為整個器件的承載體；

一第一半導體GaAs接觸層，制作在半絕緣半導體GaAs襯底上，其中摻雜n型雜質，起到緩沖襯底和其它層之間應力的作用，又充當了器件的下接觸層，用來連接外部偏置電壓，傳導電流；

一第一多量子阱紅外探測器，制作在第一半導體GaAs接觸層上，其量子阱內摻雜n型雜質，用于探測位于長波大氣窗口的紅外輻射，該第一多量子阱紅外探測器的面積小于第一半導體GaAs接觸層的面積，而位于第一半導體GaAs接觸層一側，該第一半導體GaAs接觸層的另一側形成有一臺面；

一第二半導體GaAs接觸層，制作在第一多量子阱紅外探測器上，其中摻雜n型雜質，起到將上下兩個探測器在電學上串聯起來的作用；

一第二多量子阱紅外探測器，制作在第二半導體GaAs接觸層上，其量子阱內摻雜n型雜質，用于探測位于中波大氣窗口的紅外輻射；

一第三半導體GaAs接觸層，制作在第二多量子阱紅外探測器上，其中摻雜n型雜質，起到保護整個器件的作用，并作為上接觸層，用來連接外部偏置電壓，傳導電流；

一上接觸電極和下接觸電極，分別制作在第三半導體GaAs接觸上和第一半導體GaAs接觸層形成的臺面上。

2.根據權利要求1所述的電壓調制型中長波雙色量子阱紅外探測器，其中第一、第二和第三半導體GaAs接觸層的層厚為300-700納米。

3.根據權利要求1所述的電壓調制型中長波雙色量子阱紅外探測器，其中第一和第二多量子阱紅外探測器，其各自內部由多個相同的重復單元構成。

4.根據權利要求3所述的電壓調制型中長波雙色量子阱紅外探測器，其中該第一多量子阱紅外探測器的每一個重復單元包括：

一第一Al_XGa_1-XAs勢壘層，用來限制電子；

一GaAs量子阱層，制作在第一Al_XGa_1-XAs勢壘層上，其中摻雜n型雜質，提供載流子；

一第二Al_XGa_1-XAs勢壘層，制作在GaAs量子阱層上，用來限制電子。

5.根據權利要求3所述的電壓調制型中長波雙色量子阱紅外探測器，其中該第二多量子阱紅外探測器的每一個重復單元包括：

一第一Al_XGa_1-XAs勢壘層，用來限制電子；

一第一GaAs層，制作在第一Al_XGa_1-XAs勢壘層上，改善量子阱的界面質量；

一InXGa1-XAs量子阱層，制作在第一GaAs層上，其中摻雜n型雜質，提供載流子；

一第二GaAs層，制作在InXGa1-XAs量子阱層上，改善量子阱的界面質量；

一第二AlXGa1-XAs勢壘層，制作在第二GaAs層上，用來限制電子；