[發(fā)明專(zhuān)利]一種多重響應(yīng)波段的半導(dǎo)體探測(cè)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811460341.1
• 申請(qǐng)日: 2018-12-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109713077B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王星河
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 王星河
• 主分類(lèi)號(hào): H01L31/111
• 分類(lèi)號(hào): H01L31/111;B82Y15/00;B82Y30/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)一種多重響應(yīng)波段的半導(dǎo)體探測(cè)器，依次包括襯底、第一導(dǎo)電型半導(dǎo)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(dǎo)電型Si基板，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(yīng)波段，所述AlN納米柱和第一Au納米顆粒形成第二響應(yīng)波段，Al₂O₃納米柱和β?Ga₂O₃:III納米柱構(gòu)成核殼結(jié)構(gòu)形成第三響應(yīng)波段，所述β?Ga₂O₃:III納米柱/第二Au納米顆粒/第二導(dǎo)電型Si基板形成第四響應(yīng)波段，從而在將多重響應(yīng)波段集成在單個(gè)探測(cè)器的外延結(jié)構(gòu)中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體光電探測(cè)器領(lǐng)域，特別是一種具有多重響應(yīng)波段的半導(dǎo)體探測(cè)器管。

背景技術(shù)

第三代化合物半導(dǎo)體具有較寬的帶隙、電子遷移率高、擊穿場(chǎng)強(qiáng)大、抗輻射性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適合于制作發(fā)光二極管、激光器、探測(cè)器等光電子器件。帶隙為3.3eV的碳化硅SiC、3.4eV的氮化鎵GaN、6.2eV的氮化鋁AlN以及帶隙為4.2～4.9eV的氮化鎵Ga₂O₃具有寬的帶隙以及良好的化學(xué)性質(zhì)，適合于制作紫外光電二極管和日盲探測(cè)器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開(kāi)一種多重響應(yīng)波段的半導(dǎo)體探測(cè)器，依次包括襯底、第一導(dǎo)電型半導(dǎo)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(dǎo)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(yīng)波段，所述AlN納米柱和第一Au納米顆粒形成第二響應(yīng)波段，Al₂O₃納米柱和β-Ga₂O₃:III納米柱構(gòu)成核殼結(jié)構(gòu)形成第三響應(yīng)波段，所述β-Ga₂O₃:III納米柱/第二Au納米顆粒/第二導(dǎo)電型Si基板形成第四響應(yīng)波段，從而在將多重響應(yīng)波段集成在單個(gè)探測(cè)器的外延結(jié)構(gòu)中。

進(jìn)一步地，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(fù)合納米結(jié)構(gòu)的擊穿場(chǎng)強(qiáng)大于8Mv/cm，提升該多重響應(yīng)波段的半導(dǎo)體探測(cè)器的抗高壓能力和ESD能力。

進(jìn)一步地，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。