[實用新型]一種基于Sb化物的中短波雙色紅外探測器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022474611.3
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN213242573U
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬曉樂;郭杰;郝瑞亭;艾爾肯·阿不都瓦衣提;魏國帥;孫帥輝;方水柳;李曉明;王云鵬;劉慧敏;王國偉;徐應強;牛智川
• 申請（專利權(quán)）人: 云南師范大學
• 主分類號: H01L31/105
• 分類號: H01L31/105;H01L31/032;H01L31/0352;H01L31/18
• 代理公司: 廣東中億律師事務所 44277
• 代理人: 杜海江

1.一種基于Sb化物的中短波雙色紅外探測器，其特征在于，該探測器包括GaSb襯底（1）和沉積于GaSb襯底（1）上的外延結(jié)構(gòu)，所述外延結(jié)構(gòu)從下至上包括：Te摻雜N型GaSb緩沖層（2），中波紅外InAs/GaSb超晶格N型層（3），中波紅外InAs/GaSb超晶格非故意摻雜吸收層（4），中波紅外InAs/GaSb超晶格P型層（5），短波紅外GaSb體材料P型層（6），短波紅外GaSb體材料非故意摻雜吸收層（7），短波紅外GaSb體材料N型層（8），所述外延結(jié)構(gòu)側(cè)面設(shè)置有臺階，所述臺階深至中波紅外InAs/GaSb超晶格N型層（3），所述Te摻雜N型GaSb緩沖層（2）上表面為所述臺階下臺面，所述短波紅外GaSb體材料N型層（8）上表面為所述臺階上臺面，所述臺階下臺面設(shè)置有環(huán)型的金屬下電極（11），所述金屬下電極（11）與Te摻雜N型GaSb緩沖層（2）接觸；所述臺階的上臺面設(shè)置有環(huán)型的金屬上電極（12），所述金屬上電極（12）與短波紅外GaSb體材料N型層（8）接觸，環(huán)型的所述金屬上電極（12）中心的圓孔為通光孔（13）；所述臺階外側(cè)壁從內(nèi)至外依次設(shè)置有硫化層（9）和SiO₂鈍化層（10），所述金屬下電極（11）、金屬上電極（12）和通光孔（13）無所述硫化層（9）和SiO₂鈍化層（10）覆蓋。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Sb化物的中短波雙色紅外探測器，其特征在于所述金屬下電極（11）、金屬上電極（12）從下至上依次包括有Ti層、Pt層和Au層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Sb化物的中短波雙色紅外探測器，其特征在于所述GaSb襯底（1）使用(001)方向的N型GaSb襯底。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Sb化物的中短波雙色紅外探測器，其特征在于所述Te摻雜N型GaSb緩沖層（2），采用碲化鎵(GaTe)摻雜，摻雜濃度為1.54×10¹⁸cm^-3，厚度為800nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Sb化物的中短波雙色紅外探測器，其特征在于所述中波紅外InAs/GaSb超晶格N型層（3）每生長周期為8ML InAs/8ML GaSb，每生長周期厚度為4.86nm，共103周期500nm，其中InAs層摻硅Si，摻雜濃度為2.8×10¹⁸cm^-3。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Sb化物的中短波雙色紅外探測器，其特征在于所述中波紅外InAs/GaSb超晶格非故意摻雜吸收層（4）每生長周期為8ML InAs/8ML GaSb，每生長周期厚度為4.86nm，共309周期1500nm，未摻雜下載流子濃度為10¹⁵cm^-3-10¹⁶cm^-3。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Sb化物的中短波雙色紅外探測器，其特征在于所述中波紅外InAs/GaSb超晶格P型層（5）每生長周期為8ML InAs/8ML GaSb，每生長周期厚度為4.86nm，共103周期500nm，其中GaSb層摻鈹Be，摻雜濃度為2.15×10¹⁸cm^-3。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Sb化物的中短波雙色紅外探測器，其特征在于所述短波紅外GaSb體材料P型層（6）采用鈹Be摻雜，摻雜濃度為2.15×10¹⁸cm^-3，厚度為500nm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Sb化物的中短波雙色紅外探測器，其特征在于所述短波紅外GaSb體材料非故意摻雜吸收層（7）未摻雜下載流子濃度為10¹⁵cm^-3-10¹⁶cm^-3，厚度1500nm。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Sb化物的中短波雙色紅外探測器，其特征在于所述短波紅外GaSb體材料N型層（8）采用碲化鎵(GaTe)摻雜，摻雜濃度為1.54×10¹⁸cm^-3，厚度500nm。