[發明專利]一種三色探測器及其制作方法

有效

• 申請號: 202110168698.8
• 申請日: 2021-02-07
• 公開（公告）號: CN112928178B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 黃珊珊;黃輝廉;劉恒昌;高熙隆;楊文奕
• 申請（專利權）人: 中山德華芯片技術有限公司
• 主分類號: H01L31/101
• 分類號: H01L31/101;H01L31/103;H01L31/18
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 伍傳松

本發明公開了一種三色探測器及其制作方法，三色探測器，包括依次層疊設置的：GaN襯底；AlGaN子探測器，所述AlGaN子探測器與所述GaN襯底之間設置有第一緩沖層；InGaAs子探測器，與所述AlGaN子探測器之間通過鍵合層連接；InGaNAs子探測器，與所述InGaAs子探測器之間設置有隧穿結，所述InGaNAs子探測器上設置有第二緩沖層。通過在深度方向上垂直集成紫外/可見光/紅外多個波段的探測結構，分別利用GaN材料響應365nm紫外波段信息，利用InGaAs材料響應365~1700nm波段信息，利用InGaNAs材料響應1700~3000nm中紅外波段的信息，實現紫外/可見光/紅外波段的同時探測，獲得目標的“彩色”圖像，更豐富、更精確、更可靠地得到目標的信息。

技術領域

本發明涉及光電探測器領域，特別涉及一種三色探測器及其制作方法。

背景技術

光電探測器的原理是由輻射引起被照射材料電導率發生改變。光電探測器在軍事和國民經濟的各個領域有廣泛用途。其中，以紅外探測器最為典型，被廣泛應用于天氣、氣象預測，衛星對地資源勘探以及監測，地物景觀、農作物的光譜分析，現有紅外探測器只對紅外波段的光波有效，只能獲得目標的單色“黑白”照片，所獲得目標的信息十分有限，不能準確反映所探測目標的準確信息。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種三色探測器及其制作方法，可實現多個波段的寬光譜探測。

根據本發明第一方面實施例的一種三色探測器，包括依次層疊設置的：GaN襯底；AlGaN子探測器，所述AlGaN子探測器與所述GaN襯底之間設置有第一緩沖層；InGaAs子探測器，與所述AlGaN子探測器之間通過鍵合層連接；InGaNAs子探測器，與所述InGaAs子探測器之間設置有隧穿結，所述InGaNAs子探測器上設置有第二緩沖層。

根據本發明第一方面實施例的三色探測器，至少具有如下有益效果：通過在深度方向上垂直集成紫外/可見光/紅外多個波段的探測結構，分別利用GaN材料響應365nm紫外波段信息，利用InGaAs材料響應365~1700nm波段信息，利用InGaNAs材料響應1700~3000nm中紅外波段的信息，實現紫外/可見光/紅外波段的同時探測，獲得目標的“彩色”圖像，更豐富、更精確、更可靠地得到目標的信息。

根據本發明第一方面的一些實施例，所述InGaAs子探測器采用In_0.53Ga_0.47As材料。

根據本發明第一方面的一些實施例，所述AlGaN子探測器、InGaAs子探測器、InGaNAs子探測器皆包括n型摻雜層、i型吸收層、p型摻雜層。

根據本發明第一方面的一些實施例，所述鍵合層由設置在AlGaN子探測器上表面的第一鍵合層與設置在InGaAs子探測器下表面的第二鍵合層鍵合而成。

根據本發明第二方面實施例的一種三色探測器制作方法，包括以下步驟：S100、在所述GaN襯底上依次正裝生長的第一緩沖層、AlGaN子探測器、第一鍵合層；S200、在InP襯底依次倒裝生長的第二緩沖層、InGaNAs 子探測器、隧穿結、InGaAs子探測器、第二鍵合層；S300、將所述第一鍵合層與第二鍵合層鍵合；S400、移除所述InP襯底。

根據本發明第二方面實施例的三色探測器制作方法，至少具有如下有益效果：通過在深度方向上垂直集成紫外/可見光/紅外多個波段的探測結構，分別利用GaN材料響應365nm紫外波段信息，利用InGaAs材料響應365~1700nm波段信息，利用InGaNAs材料響應1700~3000nm中紅外波段的信息，實現紫外/可見光/紅外波段的同時探測，獲得目標的“彩色”圖像，更豐富、更精確、更可靠地得到目標的信息。

根據本發明第二方面的一些實施例，所述InGaAs子探測器采用In_0.53Ga_0.47As材料。