[發明專利]雙色探測器及其制備方法

有效

• 申請號: 202110546523.6
• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN113327991B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 王國偉;李農;劉冰;朱小貴;李寧;牛智川
• 申請（專利權）人: 南京國科半導體有限公司;中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01L31/0304
• 分類號: H01L31/0304;H01L31/101;H01L31/105;H01L31/109;H01L31/18
• 代理公司: 成都市熠圖知識產權代理有限公司 51290
• 代理人: 蘭小平

1.一種雙色探測器，其特征在于，包括：依次生長在GaAs襯底上的平滑層、成核層、GaSb或AlSb第一緩沖層、AlInSb第二緩沖層、InAsSb中長波通道層、InGaSb間隔層和InGaSb短中波通道層，所述InAsSb中長波通道層由下至上包括：第一N型下接觸層、N型吸收層、B型AlInSb勢壘層及N型上接觸層，所述InGaSb短中波通道層由下至上包括：第二N型下接觸層、I型吸收層和P型上接觸層，所述第一N型下接觸層之上設有下電極，所述P型上接觸層之上設有上電極，所述上電極和下電極通過鈍化層隔絕。

2.如權利要求1所述的雙色探測器，其特征在于，所述成核層材料為GaSb或AlSb，生長速度為0.15～0.45ML/s，厚度為100～200nm；GaSb或AlSb第一緩沖層生長速度為0.45～0.75ML/s，厚度為800～1200nm；所述AlInSb第二緩沖層Al組分質量占比為10％～90％，厚度為2～3μm；所述InAsSb中長波通道層中As的組分質量占比為10％～90％；InGaSb短中波通道層中Ga的組分質量占比為10％～90％。

3.如權利要求1所述的雙色探測器，其特征在于，所述AlInSb第二緩沖層為可變結構緩沖層，包括：

具有Al組分界面的緩沖層，依次包括50nm～500nm厚的Al_xIn_1-xSb界面層、1.5μm～2.5μm厚的Al_yIn_1-ySb緩沖層，x取值范圍為0.1～0.9，y取值為x-0.1；

或者具有一定周期超晶格結構的緩沖層，依次包括三周期Al_xIn_1-xSb/Al_yIn_1-ySb界面層、1.5μm～2.5μm厚的Al_yIn_1-ySb緩沖層，x取值范圍為0.1～0.9，y取值為x-0.1，界面層中，每一周期的Al_xIn_1-xSb和Al_yIn_1-ySb厚度均為16nm～83nm。

4.如權利要求1所述的雙色探測器，其特征在于，所述InAsSb中長波通道層的第一N型下接觸層為N型摻雜，摻雜濃度為1.0×10¹⁸～3.0×10¹⁸cm^-3，厚度為500nm～700nm；

所述InAsSb中長波通道層的N型吸收層為n型摻雜，摻雜濃度為1.0×10¹⁷～3.0×10¹⁷cm^-3，厚度為2μm～3μm；

所述InAsSb中長波通道層的B型AlInSb勢壘層為n型摻雜，摻雜濃度為1.0×10¹⁷～3.0×10¹⁷cm^-3，厚度為200nm～400nm；

所述InAsSb中長波通道層的N型上接觸層為N型摻雜，摻雜濃度為1.0×10¹⁸～3.0×10¹⁸cm^-3，厚度為500nm～1μm。

5.如權利要求1所述的雙色探測器，其特征在于，所述InGaSb短中波通道層的第二N型下接觸層為N型摻雜，摻雜濃度為1.0×10¹⁸～3.0×10¹⁸cm^-3，厚度為400nm～700nm；

所述InGaSb短中波通道層的I型吸收層為非故意摻雜，厚度為1.5～2.5μm；

所述InGaSb短中波通道層的P型上接觸層為P型摻雜，摻雜濃度為1.0×10¹⁸～3.0×10¹⁸cm^-3，厚度為400nm～700nm。