[發(fā)明專(zhuān)利]一種具有強(qiáng)制p型表面態(tài)的InAs/GaSb(Bi)二類(lèi)超晶格光探測(cè)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910039087.6
• 申請(qǐng)日: 2019-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109801993B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 詹健龍;宋禹析
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江焜騰紅外科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L31/0304
• 分類(lèi)號(hào): H01L31/0304;H01L31/0352;H01L31/109
• 代理公司: 嘉興啟帆專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 33253
• 代理人: 丁鵬

本發(fā)明公開(kāi)了一種具有強(qiáng)制p型表面態(tài)的InAs/GaSb(Bi)二類(lèi)超晶格光探測(cè)器，所述光探測(cè)器的吸收區(qū)為p型，所述二類(lèi)超晶格光探測(cè)器的吸收區(qū)包括有InAs層和GaSb層，所述GaSb層中凝入有Bi元素，Bi元素將吸收區(qū)的能帶結(jié)構(gòu)中超晶格價(jià)帶頂抬升至距離表面態(tài)小于3kBT，或者高于表面態(tài)。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過(guò)在傳統(tǒng)的InAs/GaSb二類(lèi)超晶格光探測(cè)器吸收區(qū)的GaSb層中凝入一定量的Bi元素，通過(guò)Bi元素使得吸收區(qū)中超晶格價(jià)帶抬升至高于吸收區(qū)的表面態(tài)，從而使得表面態(tài)轉(zhuǎn)變成與吸收區(qū)同型的p型，消除表面SRH暗電流，提高探測(cè)器的性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于二類(lèi)超晶格光探測(cè)器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有強(qiáng)制p型表面態(tài)的InAs/GaSb(Bi)二類(lèi)超晶格光探測(cè)器。

背景技術(shù)

表面態(tài)是固體自由表面或固體間接口附近局部性的電子能態(tài)。由于固體表面原子結(jié)構(gòu)不同于體內(nèi)原子結(jié)構(gòu)，使得表面能級(jí)既不同于固體體能帶，也不同于孤立原子能級(jí)。半導(dǎo)體表面態(tài)通常位于基本禁帶中或禁帶邊緣附近。當(dāng)前InAs/GaSb光探測(cè)器表面態(tài)的費(fèi)米能級(jí)均位于禁帶中。常見(jiàn)探測(cè)器中的吸收區(qū)多為弱p型，這樣少數(shù)載流子是電子，具有比空穴高很多的遷移率。p型吸收區(qū)與上述表面態(tài)會(huì)形成大量的SRH復(fù)合中心，從而導(dǎo)致大表面暗電流，限制探測(cè)器的性能。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種具有強(qiáng)制p型表面態(tài)的InAs/GaSb(Bi)二類(lèi)超晶格光探測(cè)器，所述光探測(cè)器的吸收區(qū)為p型，所述二類(lèi)超晶格光探測(cè)器的吸收區(qū)包括有InAs層和GaSb層，所述GaSb層中凝入有Bi元素，Bi元素將吸收區(qū)的能帶結(jié)構(gòu)中超晶格價(jià)帶頂抬升至距離表面態(tài)小于3kBT，或者高于表面態(tài)。

GaSb層中Bi元素的含量小于15％。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過(guò)在傳統(tǒng)的InAs/GaSb二類(lèi)超晶格光探測(cè)器吸收區(qū)的GaSb層中凝入一定量的Bi元素，通過(guò)Bi元素使得吸收區(qū)中超晶格價(jià)帶抬升至高于吸收區(qū)的表面態(tài)，從而使得表面態(tài)轉(zhuǎn)變成與吸收區(qū)同型的p型，消除表面SRH暗電流，提高探測(cè)器的性能。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明InAs/GaSb(Bi)二類(lèi)超晶格光探測(cè)器的能帶結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示，一種具有強(qiáng)制p型表面態(tài)的InAs/GaSb(Bi)二類(lèi)超晶格光探測(cè)器，所述光探測(cè)器的吸收區(qū)為p型，所述二類(lèi)超晶格光探測(cè)器的吸收區(qū)包括有InAs層和GaSb層，所述GaSb層中凝入有Bi元素，Bi元素將吸收區(qū)的能帶結(jié)構(gòu)中超晶格價(jià)帶頂抬升至距離表面態(tài)小于3kBT，或者高于表面態(tài)。

GaSb層中Bi元素的含量小于15％。具體結(jié)構(gòu)可以是7ML InAs/10ML GaSb_0.94Bi_0.06(ML，原子層)，其吸收區(qū)能帶結(jié)構(gòu)中超晶格價(jià)帶抬升狀態(tài)如圖1所示。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思做出諸多修改和變化，因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書(shū)所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。