[發明專利]一種多重響應波段的半導體探測器

有效

• 申請號: 201811460341.1
• 申請日: 2018-12-01
• 公開（公告）號: CN109713077B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 王星河
• 申請（專利權）人: 王星河
• 主分類號: H01L31/111
• 分類號: H01L31/111;B82Y15/00;B82Y30/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種多重響應波段的半導體探測器，依次包括襯底、第一導電型半導體，In_xGa_1-xN/GaN量子阱，V-pits，第一Au納米顆粒，AlN納米柱，Al₂O₃納米柱，β-Ga₂O₃:III納米柱，第二Au納米顆粒，第二導電型Si基板，所述In_xGa_1-xN/GaN量子阱的In組分為0≤x≤1，所述β-Ga₂O₃:III納米柱為β-Ga₂O₃摻雜III族元素，其特征在于所述In_xGa_1-xN/GaN量子阱的V-pits上方依次沉積第一Au納米顆粒、AlN納米柱、Al₂O₃納米柱，β-Ga₂O₃:III納米柱以及第二Au納米顆粒，所述In_xGa_1-xN/GaN量子阱形成第一響應波段，所述AlN納米柱和第一Au納米顆粒形成第二響應波段，Al₂O₃納米柱和β-Ga₂O₃:III納米柱構成核殼結構形成第三響應波段，所述β-Ga₂O₃:III納米柱/第二Au納米顆粒/第二導電型Si基板形成第四響應波段，從而在將多重響應波段集成在單個探測器的外延結構中。

2.根據權利要求1所述一種多重響應波段的半導體探測器，其特征在于：所述第一Au納米顆粒/AlN納米柱/Al₂O₃納米柱/β-Ga₂O₃:III納米柱/第二Au納米顆粒組合的復合納米結構的擊穿場強大于8Mv/cm，提升該多重響應波段的半導體探測器的抗高壓能力和ESD能力。

3.根據權利要求2所述一種多重響應波段的半導體探測器，其特征在于：所述V-pits的尺寸為50～500nm，所述第一Au納米顆粒的尺寸為50～500nm，第二Au納米顆粒的尺寸為50～500nm。

4.根據權利要求1所述一種多重響應波段的半導體探測器，其特征在于：所述V-pits的深度為L，所述第一Au納米顆粒/AlN納米柱/Al₂O₃納米柱/β-Ga₂O₃:III納米柱/第二Au納米顆粒的高度為H，其中H≤L。

5.根據權利要求2所述一種多重響應波段的半導體探測器，其特征在于：所述第一Au納米顆粒的形狀為球狀或半球狀或橢球狀，第二Au納米顆粒為球狀或半球狀或橢球狀。

6.根據權利要求1所述一種多重響應波段的半導體探測器，其特征在于：所述第一響應波段為400～500nm，第二響應波段為200～250nm，第三響應波段為250～300nm，第四響應波段為500～600nm。

7.根據權利要求1所述一種多重響應波段的半導體探測器，其特征在于：所述β-Ga₂O₃:III納米柱為摻雜III族元素，包括Al，Ga，In，B的任意一種或任意組合。

8.根據權利要求7所述一種多重響應波段的半導體探測器，其特征在于：所述β-Ga₂O₃:III納米柱的Al，Ga，In，B的任意一種形式為β-Ga₂O₃:Al，β-Ga₂O₃:Ga，β-Ga₂O₃:In，β-Ga₂O₃:B；任意組合包括二元組合β-Ga₂O₃:Al/β-Ga₂O₃:Ga，β-Ga₂O₃:Al/β-Ga₂O₃:In，β-Ga₂O₃:Al/β-Ga₂O₃:B，β-Ga₂O₃:Ga/β-Ga₂O₃:In，β-Ga₂O₃:Ga/β-Ga₂O₃:B，β-Ga₂O₃:In/β-Ga₂O₃:B，以及三元組合β-Ga₂O₃:Al/β-Ga₂O₃:Ga/β-Ga₂O₃:In，β-Ga₂O₃:Al/β-Ga₂O₃:Ga/β-Ga₂O₃:B，β-Ga₂O₃:Ga/β-Ga₂O₃:In/β-Ga₂O₃:B，以及四元組合β-Ga₂O₃:Al/β-Ga₂O₃:Ga/β-Ga₂O₃:In/β-Ga₂O₃:B。