[發明專利]銻化物超晶格雪崩光電二極管及其制備方法

有效

• 申請號: 201910367634.3
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110518085B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 劉家豐;趙宇;吳啟花;黃勇
• 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: H01L31/107
• 分類號: H01L31/107;H01L31/0304;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

1.一種銻化物超晶格雪崩光電二極管，其特征在于，包括：

P型襯底(10)；

P型InAs/GaSb超晶格吸收層(20)，設置于所述P型襯底(10)上；

P型InAsP/InAsSb超晶格電荷層(30)，設置于所述P型InAs/GaSb超晶格吸收層(20)上；

P型InAsP/InAsSb超晶格倍增層(40)，設置于所述P型InAsP/InAsSb超晶格電荷層(30)上；

N型InAsP/InAsSb超晶格接觸層(50)，設置于所述P型InAsP/InAsSb超晶格倍增層(40)上；

第一電極(60)，設置于所述P型襯底(10)上；以及

第二電極(70)，設置于所述N型InAsP/InAsSb超晶格接觸層(50)上。

2.根據權利要求1所述的銻化物超晶格雪崩光電二極管，其特征在于，所述P型InAs/GaSb超晶格吸收層(20)的材料為摻Zn或Be的InAs/GaSb超晶格。

3.根據權利要求1所述的銻化物超晶格雪崩光電二極管，其特征在于，所述P型InAsP/InAsSb超晶格電荷層(30)和所述P型InAsP/InAsSb超晶格倍增層(40)的材料為摻Zn或Be的InAsP/InAsSb超晶格。

4.根據權利要求1所述的銻化物超晶格雪崩光電二極管，其特征在于，所述N型InAsP/InAsSb超晶格接觸層(50)的材料為摻Si的InAsP/InAsSb超晶格。

5.根據權利要求1至4任一項所述的銻化物超晶格雪崩光電二極管，其特征在于，所述P型InAsP/InAsSb超晶格電荷層(30)和所述P型InAsP/InAsSb超晶格倍增層(40)的有效帶寬大于所述P型InAs/GaSb超晶格吸收層(20)的有效帶寬；所述P型InAsP/InAsSb超晶格電荷層(30)、所述P型InAsP/InAsSb超晶格倍增層(40)和所述P型InAs/GaSb超晶格吸收層(20)的導帶平齊。

6.一種銻化物超晶格雪崩光電二極管的制備方法，其特征在于，包括：

提供P型襯底(10)；

在P型襯底(10)上依序生長形成P型InAs/GaSb超晶格吸收層(20)、P型InAsP/InAsSb超晶格電荷層(30)、P型InAsP/InAsSb超晶格倍增層(40)以及N型InAsP/InAsSb超晶格接觸層(50)；

在所述P型襯底(10)上制作第一電極(60)；以及

在所述N型InAsP/InAsSb超晶格接觸層(50)上制作第二電極(70)。

7.根據權利要求6所述的銻化物超晶格雪崩光電二極管的制備方法，其特征在于，在所述P型襯底(10)上制作第一電極(60)的具體方法包括：

對所述N型InAsP/InAsSb超晶格接觸層(50)、所述P型InAsP/InAsSb超晶格倍增層(40)、所述P型InAsP/InAsSb超晶格電荷層(30)和所述P型InAs/GaSb超晶格吸收層(20)的局部材料進行刻蝕，暴露出P型襯底(10)，形成探測器臺面；

在所述P型襯底(10)的暴露區域制作形成第一電極(60)。

8.根據權利要求6所述的銻化物超晶格雪崩光電二極管的制備方法，其特征在于，采用金屬有機物化學氣相沉積工藝依序在所述P型襯底(10)上生長形成所述P型InAs/GaSb超晶格吸收層(20)、所述P型InAsP/InAsSb超晶格電荷層(30)、所述P型InAsP/InAsSb超晶格倍增層(40)和所述N型InAsP/InAsSb超晶格接觸層(50)。