[發明專利]制作InSb紅外探測器的材料結構及制備方法

在審

• 申請號: 201510573693.8
• 申請日: 2015-09-10
• 公開（公告）號: CN105140333A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 趙曉蒙;張楊;曾一平
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01L31/105
• 分類號: H01L31/105;H01L31/0352;H01L31/18
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種制作InSb紅外探測器的材料結構，其包括：

一襯底；

一復合緩沖層，其生長在襯底上；

一n型InSb重摻雜層，其生長在緩沖層上；

一InSb本征吸收層，其生長在n型InSb重摻雜層上；

一p型InSb輕摻雜層，其生長在InSb本征吸收層上；

一p型AlInSb勢壘層，其生長在p型InSb輕摻雜層上；

一p型InSb重摻雜層，其生長在p型AlInSb勢壘層上。

2.如權利要求1所述的制作InSb紅外探測器的材料結構，其中襯底的材料是半絕緣的(001)晶向的GaAs單晶襯底；所述n型InSb重摻雜層的摻雜濃度是2-4×10¹⁸cm^-3，厚度為1000nm，摻雜劑是Te，所述InSb本征吸收層是非故意摻雜的InSb薄膜，厚度為1000nm。

3.如權利要求1所述的制作InSb紅外探測器的材料結構，其復合緩沖層包括：

一GaAs緩沖層，厚度為200nm；

一AlSh緩沖層，厚度為300nm，其生長在GaAs緩沖層上；

一AlInSb緩沖層，厚度為1000nm，Al組分的摩爾含量為0.1，其生長在AlSh緩沖層上。

4.如權利要求1所述的制作InSb紅外探測器的材料結構，其中p型InSb輕摻雜層的摻雜濃度是2-4×10¹⁶cm^-3，厚度為500nm，摻雜劑是Be；所述p型AlInSb勢壘層的Al摩爾組分是0.17-0.20，摻雜濃度是2-4×10¹⁸cm^-3，厚度為15nm-25nm，摻雜劑是Be。

5.如權利要求1所述的制作InSb紅外探測器的材料結構，其p型InSb重摻雜層的摻雜濃度是2-4×10¹⁸cm^-3，厚度為500nm，摻雜劑是Be。

6.一種InSb紅外探測器材料結構的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：在襯底上采用MBE的方法生長復合緩沖層；

步驟2：在復合緩沖層上采用MBE的方法生長n型InSb重摻雜層；

步驟3：在n型InSb重摻雜層上采用MBE的方法生長InSb本征吸收層；

步驟4：在InSb本征吸收層上采用MBE的方法生長p型InSb輕摻雜層；

步驟5：在p型InSb輕摻雜層上采用MBE的方法生長p型AlInSb勢壘層；

步驟6：在p型AlInSb勢壘層上采用MBE的方法生長p型InSb重摻雜層，完成制備。

7.如權利要求6所述的InSb紅外探測器材料結構的制備方法，其中襯底的材料是半絕緣的(001)晶向的GaAs單晶襯底；所述n型InSb重摻雜層的摻雜濃度是2-4×10¹⁸cm^-3，厚度為1000nm，摻雜劑是Te；所述InSb本征吸收層是非故意摻雜的InSb薄膜，厚度為1000nm。

8.如權利要求6所述的InSb紅外探測器材料結構的制備方法，其復合緩沖層包括：

一GaAs緩沖層，厚度為200nm；

一AlSh緩沖層，厚度為300nm，其生長在GaAs緩沖層上；

一AlInSb緩沖層，厚度為1000nm，Al組分的摩爾含量為0.1，其生長在AlSh緩沖層上。

9.如權利要求6所述的InSb紅外探測器材料結構的制備方法，其中p型InSb輕摻雜層的摻雜濃度是2-4×10¹⁶cm^-3，厚度為500nm，摻雜劑是Be；所述p型AlInSb勢壘層的Al摩爾組分是0.17-0.20，摻雜濃度是2-4×10¹⁸cm^-3，厚度為15nm-25nm，摻雜劑是Be。

10.如權利要求6所述的InSb紅外探測器材料結構的制備方法，其p型InSb重摻雜層的摻雜濃度是2-4×10¹⁸cm^-3，厚度為500nm，摻雜劑是Be。