[發明專利]紅外光探測器及其制備方法有效

申請號：	201810024209.X	申請日：	2018-01-10
公開（公告）號：	CN110021678B	公開（公告）日：	2021-06-04
發明（設計）人：	黃勇;趙宇;熊敏;吳啟花	申請（專利權）人：	中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
主分類號：	H01L31/109	分類號：	H01L31/109;H01L31/0352;H01L31/18
代理公司：	深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304	代理人：	孫偉峰
地址：	215123 江蘇省***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	紅外光探測器及其制備方法
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【說明書】：

本發明公開了一種紅外光探測器，包括N型襯底；依序層疊設置在所述N型襯底上的N型超晶格吸收層、P型超晶格勢壘層和P型超晶格接觸層，所述P型超晶格勢壘層和所述P型超晶格接觸層中間隔的多個區域被注入離子，以形成多個接觸所述N型超晶格吸收層的N型區；設置在所述N型襯底上的第一電極；以及設置在所述P型超晶格接觸層上的第二電極。本發明還公開了一種紅外光探測器的制備方法。本發明實施例公開了一種紅外光探測器，在P型超晶格勢壘層和所述P型超晶格接觸層中設置多個接觸N型超晶格吸收層的N型區，從而形成多個電學隔離的P型區，實現各個器件的獨立，且紅外光探測器的制備工藝簡單，成本較低。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種紅外光探測器及其制備方法。

背景技術

紅外輻射探測是紅外技術的重要組成部分，廣泛應用于熱成像、衛星遙感、氣體監測、光通訊、光譜分析等領域。銻化物InAs/GaSb二類超晶格紅外探測器由于具有均勻性好、俄歇復合率低、波長調節范圍大等特點被認為是制備第三代紅外探測器最理想的選擇之一。相對于碲鎘汞紅外探測器(HgCdTe)，它的均勻性重復性更好、成本更低、在甚長波段性能更好；相對于量子阱紅外探測器(QWIP)，它的量子效率更高、暗電流更小、工藝更簡單。

目前國內外報道的銻化物紅外探測器均采用臺面結構，也就是采用刻蝕手段實現探測器單元間的電學隔離。刻蝕工藝將連接兩個探測器單元間極性相同的材料去除，從而實現器件的獨立工作。但由于銻化物材料體系加工工藝和鈍化手段尚不成熟，在臺面刻蝕中產生的側壁損傷、表面氧化以及沾污等因素造成銻化物超晶格探測器表面漏電流較高，器件的暗電流控制較差，尤其是在長波甚長波段。這是目前制約銻化物紅外探測器實用化的一個重要因素。

發明內容

鑒于現有技術存在的不足，本發明提供了一種能有效抑制表面暗電流的紅外光探測器以及一種工藝簡單的紅外光探測器的制備方法。

為了實現上述的目的，本發明采用了如下的技術方案：

一種紅外光探測器，包括：

N型襯底；

依序層疊設置在所述N型襯底上的N型超晶格吸收層、P型超晶格勢壘層和P型超晶格接觸層，所述P型超晶格勢壘層和所述P型超晶格接觸層中間隔的多個區域被注入離子，以形成多個接觸所述N型超晶格吸收層的N型區；

設置在所述N型襯底上的第一電極；以及

設置在所述P型超晶格接觸層上的第二電極。

優選地，所述N型超晶格吸收層包括100～2000周期的N型InAs/GaSb超晶格吸收層，每一周期所述N型InAs/GaSb超晶格吸收層包括InAs層和GaSb層，所述N型超晶格吸收層的厚度范圍為1～8μm。

優選地，所述P型超晶格勢壘層包括10～500周期的P型InAs/GaSb超晶格勢壘層，每一周期所述P型InAs/GaSb超晶格勢壘層包括InAs層和GaSb層，所述P型超晶格勢壘層的厚度范圍為0.05～2μm。

優選地，所述P型超晶格勢壘層的有效帶寬大于所述N型超晶格吸收層的有效帶寬。

優選地，所述P型超晶格接觸層包括20～500周期的P型InAs/GaSb超晶格接觸層，每一周期所述P型InAs/GaSb超晶格接觸層包括InAs層和GaSb層，所述P型超晶格接觸層的厚度范圍為0.1～2μm。