[發明專利]基于共振隧穿效應的近紅外探測器

在審

• 申請號: 201510308843.2
• 申請日: 2015-06-08
• 公開（公告）號: CN105047725A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 王廣龍;董宇;倪海橋;陳建輝;高鳳岐;喬中濤;裴康明;牛智川
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所;中國人民解放軍軍械工程學院
• 主分類號: H01L29/88
• 分類號: H01L29/88;H01L29/06;H01L21/329
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種基于共振隧穿效應的近紅外探測器，探測器的主體結構為共振隧穿二極管，其特征在于：共振隧穿二極管具有三勢壘結構，沿外延生長方向依次設計為襯底、電極、發射極、隔離層、勢壘層、量子阱、勢壘層、量子阱、勢壘層、吸收層、集電極和電極。

2.如權利要求1所述的基于共振隧穿效應的近紅外探測器，其特征在于：其中吸收層厚度范圍是0.1-2μm，采用材料為InGaAs。

3.如權利要求1所述的基于共振隧穿效應的近紅外探測器，其特征在于：其中發射極為n型重摻雜，隔離層和勢壘層不摻雜，量子阱和吸收層不摻雜，集電極為n型重摻雜。

4.如權利要求3所述的基于共振隧穿效應的近紅外探測器，其特征在于：其中三勢壘結構中，靠近集電極一側的勢阱厚度小于靠近發射極一側的勢阱厚度。

5.如權利要求1所述的基于共振隧穿效應的近紅外探測器的制備方法，其特征在于：首先采用分子束外延技術生長探測器的材料層，外延生長的順序為：發射極、隔離層、勢壘層、量子阱、勢壘層、量子阱、勢壘層、吸收層和集電極；

然后采用刻蝕技術形成臺面，并采用SiO₂對器件側壁進行鈍化，通過濕法腐蝕在器件頂部形成光敏面；

最后采用金屬濺射及剝離技術形成電極。

6.如權利要求5所述的基于共振隧穿效應的近紅外探測器的制備方法，其中吸收層厚度范圍是0.1-2μm，采用材料為InGaAs。

7.如權利要求5所述的基于共振隧穿效應的近紅外探測器的制備方法，其中，隔離層的厚度范圍為2-20nm，勢壘層的厚度范圍為1-7nm，量子阱厚度范圍為1-7nm。

8.如權利要求7所述的基于共振隧穿效應的近紅外探測器的制備方法，其中，三勢壘結構中，靠近集電極一側的勢阱厚度小于靠近發射極一側的勢阱厚度。

9.如權利要求8所述的基于共振隧穿效應的近紅外探測器的制備方法，其中，發射極為n型重摻雜，隔離層和勢壘層不摻雜，量子阱和吸收層不摻雜，集電極為n型重摻雜。