[發(fā)明專利]一種寬光譜量子級聯(lián)紅外探測器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610236249.1
• 申請日: 2016-04-15
• 公開（公告）號: CN105789354A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周孝好;李梁;溫潔;鄭元遼;周玉偉;李寧;李志鋒;甄紅樓;陳平平;陸衛(wèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/101
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 郭英

1.一種寬光譜量子級聯(lián)紅外探測器，包括襯底(1)、多量子阱(2)上電 極(3)，下電極(4)，其特征在于：

所述的紅外探測器的結(jié)構(gòu)為GaAs或InP襯底(1)上采用分子束外延或金 屬有機(jī)氣相沉積薄膜生長技術(shù)依次生長下電極層、交替的勢壘層和量子阱層、 上電極層，形成一個(gè)GaAs/AlGaAs或InGaAs/InAlAs多量子阱(2)；在上電極 層上制備上電極(3)，下電極層上制備下電極(4)；

所述的多量子阱(2)結(jié)構(gòu)為：

C₁L₁(AL₂)ⁿC₂，

C₁為下電極層，與量子阱層采用相同材料，Si摻雜，濃度為10¹⁸/cm³，厚 度為0.5μm到1μm；C₂為上電極層，與量子阱層采用相同材料，Si摻雜，濃 度為10¹⁸/cm³，厚度為0.1μm到0.3μm；L₁為寬勢壘層，厚度為40到60nm； L₂為二個(gè)單一周期之間的勢壘隔離層，厚度為2到3nm；

A為單一周期，即為多量子阱耦合結(jié)構(gòu)的基本探測單元，其構(gòu)成結(jié)構(gòu)為：

QW₁L₁’QW₂L₂’QW₃L_3’QW₄L₄’QW₅L₅’QW₆L₆’QW₇L₇’QW₈

其中：量子阱層QW₁…QW₈為寬度不一的量子阱層，其中QW₁和QW₂進(jìn)行摻 雜，量子阱層QW₁…QW₈厚度為2到8nm；勢壘層L₁’…L₇’為寬度不一的勢壘 層，厚度為3到6nm；L₂’QW₃L₃’QW₄L₄’QW₅L₅’QW₆L₆’QW₇L₇’QW₈組成級 聯(lián)結(jié)構(gòu)；

n為周期數(shù)，n為30-50個(gè)周期；

上電極(3)和下電極(4)結(jié)構(gòu)為：自下而上依次100nm的AuGe層，20nm 的Ni層，400nm的Au層，或者50nm的Ti層，400nm的Au層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種寬光譜量子級聯(lián)紅外探測器，其特征在于： 所說的上電極層(3)為二維光柵形狀，其兩個(gè)維度的周期均為2.5μm，孔為 正方形，兩個(gè)平面維度的寬度均為1.5μm，孔的深度為0.6μm。