[發明專利]晶格匹配體系上裁剪帶隙波長提高光電探測器性能的方法

無效

• 申請號: 201110044512.4
• 申請日: 2011-02-22
• 公開（公告）號: CN102176489A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 張永剛;顧溢
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0256;H01L31/0304
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 宋纓;孫健

1.一種晶格匹配體系上裁剪帶隙波長提高光電探測器性能的方法，包括：

采用分子束外延法或金屬有機物氣相外延法，在襯底上生長晶格匹配的緩沖層、光吸收層和寬禁帶帽層得到光電探測器件外延結構；其中，生長過程中對光吸收層的帶隙進行裁剪設定，在滿足應用中對光電探測器長波端截止波長要求的前提下選取寬帶隙。

2.根據權利要求1所述的一種晶格匹配體系上裁剪帶隙波長提高光電探測器性能的方法，其特征在于：所述襯底為半絕緣或高摻雜導電襯底，材料為InP。

3.根據權利要求1所述的一種晶格匹配體系上裁剪帶隙波長提高光電探測器性能的方法，其特征在于：所述緩沖層材料為與襯底晶格匹配的InP、In_0.52Al_0.48As或In_0.53Ga_0.47As，厚度為0.2-2微米。

4.根據權利要求1所述的一種晶格匹配體系上裁剪帶隙波長提高光電探測器性能的方法，其特征在于：所述光吸收層為非故意摻雜或低摻雜n型，材料為與襯底晶格匹配的四元系InAlGaAs或InGaAsP，厚度為1-3微米。

5.根據權利要求1所述的一種晶格匹配體系上裁剪帶隙波長提高光電探測器性能的方法，其特征在于：所述寬禁帶帽層為非故意摻雜或低摻雜n型，或是高摻雜p型，材料為與襯底晶格匹配的InP或In_0.52Al_0.48As，厚度為0.5-1微米。

6.根據權利要求1所述的一種晶格匹配體系上裁剪帶隙波長提高光電探測器性能的方法，其特征在于：所述對光吸收層的帶隙進行裁剪設定，光吸收層材料為四元系InAlGaAs時，在應用中需將材料的帶隙由In_0.53Ga_0.47As的0.75eV調整到0.9eV使其截止波長減小到1.38μm，則Al組分由0增加至8％，Ga組分由47％減小8％至39％，In的組分保持不變，使四元系的組分達到In_0.53Al_0.08Ga_0.39As。

7.根據權利要求1所述的一種晶格匹配體系上裁剪帶隙波長提高光電探測器性能的方法，其特征在于：所述對光吸收層的帶隙進行裁剪設定，光吸收層材料為四元系InGaAsP時，在應用中需將材料的帶隙由In_0.53Ga_0.47As的0.75eV調整到0.9eV使其截止波長減小到1.38μm，則In組分由53％增加14％至67％，Ga組分由47％減小14％至33％，同時減少29％的As組分和引入29％的P組分，使四元系的組分達到In_0.67Ga_0.33As_0.71P_0.29。