An enhanced detector chip, InGaN based resonant cavity based on porous DBR comprises: a substrate; a buffer layer formed on the substrate; the bottom of the porous DBR layer is formed on the buffer layer; N type GaN layer is formed on the bottom of the porous layer on the side of DBR, N type GaN layer downwards to form a table, on the other one side is convex; an active region is formed on a n type GaN layer; P type GaN layer formed in the active region; one side wall passivation layer, n GaN layer, the active region and the P type GaN layer is formed on the side wall of the P type GaN layer on the surface and raised the P. Type GaN layer on the surface of the side wall passivation layer has a window formed in the middle; side wall passivation layer and window layer type GaN P transparent conductive layer; N electrode formed on the N type GaN layer on the surface; in sidewall passivation layer on the surface of P around the electrode formed on the transparent; the conducting layer and the p electrode on the top Partial dielectric DBR layer.
【技术实现步骤摘要】
基于多孔DBR的InGaN基谐振腔增强型探测器芯片
本专利技术涉及垂直腔面谐振腔增强型光电探测器,尤其涉及一种基于多孔布拉格反射镜(DBR)的InGaN基垂直腔面谐振腔增强型探测器芯片。
技术介绍
当前,可见光通信在智能家居和智慧城市领域展现出了广阔的应用前景。作为可见光通信系统的重要环节,光接收端的光电转换效率和响应速度将直接制约可见光通信的传输距离和传输速率。目前光接收端多采用传统的Si基或GaAs、GaP基等商用半导体可见光探测器,但这类传统探测器容易受到户外复杂通信环境中的背景信号干扰。GaN及其三元化合物AlGaN和InGaN具有宽带隙以及带隙可调的特点,因此,GaN基器件在紫外光以及可见光光电应用上独具优势。GaN基材料具有优异的热稳定性及化学稳定性,并且具有较强的抗辐照能力,这使得GaN基光电器件可以胜任极端条件下的工作。此外,GaN基材料还具有高的电子漂移速度,利于制备高频光电探测器件。特别是InGaN可见光探测器,从可见光通信系统的一体化集成上来看,InGaN基探测器与可见光通信中常用的光发射端,InGaN/GaN量子阱发光二极管,在材料体系上相同,且制备工艺上兼容,因此极具潜力。目前研制的InGaN基可见光探测器在器件性能水平上仍然与Si基等可见光探测器有较大差距,主要体现在量子效率低。通常提高量子效率的方法是增加吸收层的厚度。但是对于InGaN材料而言,在GaN上外延得到厚层的InGaN非常困难,往往会出现相分离、In聚合、高背景载流子浓度以及纳米范围内材料不均匀等问题,这些问题在高In组分的厚层InGaN中更为严重。通常的解决方法是 ...
【技术保护点】
一种基于多孔DBR的InGaN基谐振腔增强型探测器芯片,包括:一衬底;一缓冲层,形成于所述衬底的上表面;一底部多孔DBR层,形成于所述缓冲层的上表面;一n型GaN层,形成于所述底部多孔DBR层的上表面,所述n型GaN层的一侧向下形成有台面,另一侧为凸起,所述台面的深度小于所述n型GaN层的厚度;一有源区,形成于所述n型GaN层的上表面;一p型GaN层,其形成于所述有源区的上表面;一侧壁钝化层,为绝缘介质,形成于所述p型GaN层部分的上表面及凸起的n型GaN层、有源区和p型GaN层的侧壁,并覆盖部分n型台面的表面,该p型GaN层上表面的侧壁钝化层中间有一窗口;一透明导电层,形成于所述侧壁钝化层及其窗口处p型GaN层的上表面;一n电极,形成于n型GaN层的台面上;一p电极,其制作在侧壁钝化层上表面的周围,并覆盖部分透明导电层;一顶部介质DBR层,形成于所述透明导电层及p电极的上表面。
【技术特征摘要】
1.一种基于多孔DBR的InGaN基谐振腔增强型探测器芯片,包括:一衬底;一缓冲层,形成于所述衬底的上表面;一底部多孔DBR层,形成于所述缓冲层的上表面;一n型GaN层,形成于所述底部多孔DBR层的上表面,所述n型GaN层的一侧向下形成有台面,另一侧为凸起,所述台面的深度小于所述n型GaN层的厚度;一有源区,形成于所述n型GaN层的上表面;一p型GaN层,其形成于所述有源区的上表面;一侧壁钝化层,为绝缘介质,形成于所述p型GaN层部分的上表面及凸起的n型GaN层、有源区和p型GaN层的侧壁,并覆盖部分n型台面的表面,该p型GaN层上表面的侧壁钝化层中间有一窗口;一透明导电层,形成于所述侧壁钝化层及其窗口处p型GaN层的上表面;一n电极,形成于n型GaN层的台面上;一p电极,其制作在侧壁钝化层上表面的周围,并覆盖部分透明导电层;一顶部介质DBR层,形成于所述透明导电层及p电极的上表面。2.根据权利要求1所述的InGaN基谐振腔探测器芯片,其中所述顶部介质DBR层和底部多孔DBR层分别构成谐振腔的上、下反射镜,且底部多孔DBR层在有源区发光峰附近的反射率高于95%并高于顶部介质DBR层。3.根据权利要求1所述的InGaN基谐振腔探测器芯片,其中所述底部多孔DBR层为多孔层和非多孔层交...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘磊,杨超,赵丽霞,
申请(专利权)人:中国科学院半导体研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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