[發明專利]一種日盲紫外雪崩光電探測器及其制備方法

有效

• 申請號: 202010169162.3
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111341862B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 余晨輝;李林;陳紅富;徐騰飛;羅曼
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: H01L31/0336
• 分類號: H01L31/0336;H01L31/107;H01L31/18
• 代理公司: 常州易瑞智新專利代理事務所(普通合伙) 32338
• 代理人: 徐琳淞

1.一種日盲紫外雪崩光電探測器，其特征在于：其結構從下至上依次為AlN模板層(1)、AlN緩沖層(2)、n型Al_x1Ga_1-x1N層(3)、i型Al_x2Ga_1-x2N吸收層(4)、n型GeS分離層(5)、i型Al_x3Ga_1-x3N倍增層(6)和p型GaN層(7)；所述n型Al_x1Ga_1-x1N層(3)上引出有n型歐姆電極(31)；所述p型GaN層(7)上引出有p型歐姆電極(71)；所述n型GeS分離層(5)分別與i型Al_x2Ga_1-x2N吸收層(4)和i型Al_x3Ga_1-x3N倍增層(6)采用范德華力鍵合組合形成。

2.根據權利要求1所述的一種日盲紫外雪崩光電探測器，其特征在于：所述AlN模板層(1)厚度為500nm；所述AlN緩沖層(2)厚度為100～300nm；所述n型Al_x1Ga_1-x1N層(3)厚度為100～300nm；所述i型Al_x2Ga_1-x2N吸收層(4)厚度為150～220nm；所述n型GeS分離層(5)厚度為1.2～1.8nm；所述i型Al_x3Ga_1-x3N倍增層(6)厚度為150～200nm；所述p型GaN層(7)厚度為10～300nm。

3.根據權利要求1所述的一種日盲紫外雪崩光電探測器，其特征在于：所述n型GeS分離層(5)的層數設置為兩層。

4.根據權利要求3所述的一種日盲紫外雪崩光電探測器，其特征在于：所述n型GeS分離層(5)每層的厚度相同。

5.根據權利要求1所述的一種日盲紫外雪崩光電探測器，其特征在于：所述AlN模板層(1)采用藍寶石模板襯底。

6.一種如權利要求1至5任一項所述的日盲紫外雪崩光電探測器的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

S1：制作模塊一，所述模塊一從下至上依次包括AlN模板層(1)、AlN緩沖層(2)、n型Al_x1Ga_1-x1N層(3)和i型Al_x2Ga_1-x2N吸收層(4)；

S2：制作模塊二，所述模塊二從下至上依次包括AlN模板層(1)、AlN緩沖層(2)、i型Al_x3Ga_1-x3N 層(6)和p型GaN層(7)；

S3：制作模塊三，所述模塊三包括模塊三襯底和n型GeS分離層(5)；

S4：剝去模塊二的AlN模板層(1)和AlN緩沖層(2)，制得i型Al_x3Ga_1-x3N 層(6)和p型GaN層(7)的組合體；

S5：將各層從下至上進行組合，模塊一的i型Al_x2Ga_1-x2N吸收層(4)和模塊二的i型Al_x3Ga_1-x3N倍增層(6)均經由非原位法處理，模塊三的n型GeS分離層(5)從模塊三襯底剝離并分別采用范德華力鍵合技術與模塊一的i型Al_x2Ga_1-x2N吸收層(4)和模塊二的i型Al_x3Ga_1-x3N倍增層(6)進行組合；

S6：將一部分區域的p型GaN層(7)從上表面刻蝕至n型Al_x1Ga_1-x1N 層(3)的上表面，形成臺面，并對刻蝕后的樣品表面進行凈化處理；

S7：在n型Al_x1Ga_1-x1N層(3)臺面上蒸鍍n型歐姆電極(31)，蒸鍍后對n型歐姆電極(31)進行退火處理；

S8：在p型GaN層(7)上蒸鍍p型歐姆電極(71)，蒸鍍后對p型歐姆電極(71)進行退火處理。