[發明專利]一種諧振增強型光探測器及其制備方法

有效

• 申請號: 202010619122.4
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111816717B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 牛慧娟;陳南光;白成林;范鑫燁;房文敬;于傳洋
• 申請（專利權）人: 聊城大學
• 主分類號: H01L31/0232
• 分類號: H01L31/0232;H01L31/105;H01L31/18
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 程琛

1.一種諧振增強型光探測器，其特征在于，包括：

由下至上依次形成的第一亞波長光柵層、襯底、第一接觸層、吸收層、第二接觸層、光柵間隔層以及第二亞波長光柵層，所述第一接觸層和所述第二接觸層上分別形成有n型接觸電極和p型接觸電極；

所述第一亞波長光柵層和所述第二亞波長光柵層的光柵圖案均為一維非周期高折射率差亞波長光柵；

所述第一亞波長光柵層和所述第二亞波長光柵層的光柵圖案均為非周期光柵，所述光柵圖案由AlGaAs與Al₂O₃交替排列組成，反射率大于90％，光譜寬度為300～700nm。

2.根據權利要求1所述的諧振增強型光探測器，其特征在于，所述第一接觸層、吸收層和第二接觸層分別為N-GaAs、I-GaAs以及P-AlGaAs。

3.根據權利要求2所述的諧振增強型光探測器，其特征在于，所述N-GaAs的厚度為500nm，載流子濃度為4×10¹⁸cm^-3；所述I-GaAs為弱n型吸收層，所述I-GaAs的厚度為310nm，載流子濃度為1×10¹⁴cm^-3；所述P-AlGaAs的厚度為300nm，載流子濃度為5×10¹⁹cm^-3。

4.根據權利要求1所述的諧振增強型光探測器，其特征在于，所述光柵間隔層為GaInp光柵間隔層。

5.一種諧振增強型光探測器的制備方法，其特征在于，包括:

在襯底背面生長第一亞波長光柵層；

在襯底正面由下至上依次生長第一接觸層、吸收層、第二接觸層、光柵間隔層以及第二亞波長光柵層，所述第一接觸層和所述第二接觸層上分別形成有n型接觸電極和p型接觸電極；

所述第一亞波長光柵層和所述第二亞波長光柵層的光柵圖案均為一維非周期高折射率差亞波長光柵；

所述第一亞波長光柵層和所述第二亞波長光柵層的光柵圖案均為非周期光柵，所述光柵圖案由AlGaAs與Al₂O₃交替排列組成，反射率大于90％，光譜寬度為300～700nm。

6.根據權利要求5所述的諧振增強型光探測器的制備方法，其特征在于，所述方法還包括：

采用濕法氧化方式分別對所述第一亞波長光柵層和所述第二亞波長光柵層進行局部氧化，以形成非周期的亞波長光柵層。

7.根據權利要求5所述的諧振增強型光探測器的制備方法，其特征在于，所述第一亞波長光柵層和所述第二亞波長光柵層為生長厚度均為250nm的Al_0.98Ga_0.02As，其中，Al與Ga的比例為0.98:0.02。

8.根據權利要求5所述的諧振增強型光探測器的制備方法，其特征在于，所述襯底、第一接觸層、吸收層和第二接觸層、光柵間隔層分別為GaAs、N-GaAs、I-GaAs、P-AlGaAs以及GaInp，其中，所述GaAs的厚度為250μm，所述N-GaAs的厚度為500nm，所述I-GaAs的厚度為310nm，所述P-AlGaAs的厚度為300nm，所述GaInp的厚度為300nm。