雪崩光电二极管器件及其结构参数的调整方法技术

本发明专利技术提供了一种雪崩光电二极管器件结构参数的调整方法，通过二极管器件的结构参数来计算其内部的电场分布，将仿真后的初始电场分布与预设电场分布进行比较，根据理论公式推导结果，反过来修正结构参数。重复上述过程，直到得到较优的电场分布。本发明专利技术的调整方法能够节省大量时间、人力和物力，且通过本发明专利技术制备得到的雪崩光电二极管器件具有更合理结构参数且更好的性能。

【技术实现步骤摘要】
雪崩光电二极管器件及其结构参数的调整方法
本专利技术涉及二极管领域，尤其涉及一种雪崩光电二极管器件结构参数的调整方法，还涉及一种雪崩光电二极管器件。
技术介绍
近红外雪崩光电二极管在微弱光探测、红外成像以及光纤通信等传统领域中有着极为重要的应用。而近些年来，随着量子通信，三维成像以及时间分辨光谱等新兴的光子计数领域的快速发展，近红外雪崩光电二极管由于其成本低、技术成熟、工作温度高、可探测通信波段以及单光子探测能力等众多的优点，使其成为单光子探测领域备受关注的主角。近红外雪崩光电二极管的性能主要取决于器件使用的材料以及结构参数。现在通用的雪崩光电二极管器件一般采用分离吸收-渐变-电荷-倍增(SAGCM)异质结结构，在InGaAs(铟镓砷)/InAlAs(铟铝砷)/InP(磷化铟)近红外雪崩光电二极管中：InGaAs材料作为雪崩光电二极管的吸收层材料，可以吸收通信波段的光(1100-1700nm)，并生成光生载流子，与InAlAs以及InP材料晶格匹配(减少材料生长缺陷)；InAlGaAs(铟铝镓砷)材料作为渐变层材料，减少由于能带变化带来的载流子堆积问题；InAlAs材料作为电荷层材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雪崩光电二极管器件结构参数的调整方法，其特征在于，包括步骤：S1、确定雪崩光电二极管器件的结构参数，所述结构参数包括所述雪崩光电二极管器件的吸收层和电荷层二者的初始厚度及初始掺杂浓度；S2、将所述结构参数进行仿真，得到所述器件在雪崩击穿时吸收层的内部电场；S3、比较所述吸收层的内部电场与预设吸收层电场区间，若吸收层的内部电场在所述预设吸收层电场区间内，则完成结构参数的调整；若吸收层的内部电场分布不在所述预设吸收层电场区间内，则进行步骤S4；S4、若吸收层的内部电场大于所述预设吸收层电场区间的最大值，则减小电荷层的掺杂浓度，返回并依次进行步骤S2和S3；若吸收层的内部电场小于所述预设吸收层电...

【技术特征摘要】
1.一种雪崩光电二极管器件结构参数的调整方法，其特征在于，包括步骤：S1、确定雪崩光电二极管器件的结构参数，所述结构参数包括所述雪崩光电二极管器件的吸收层和电荷层二者的初始厚度及初始掺杂浓度；S2、将所述结构参数进行仿真，得到所述器件在雪崩击穿时吸收层的内部电场；S3、比较所述吸收层的内部电场与预设吸收层电场区间，若吸收层的内部电场在所述预设吸收层电场区间内，则完成结构参数的调整；若吸收层的内部电场分布不在所述预设吸收层电场区间内，则进行步骤S4；S4、若吸收层的内部电场大于所述预设吸收层电场区间的最大值，则减小电荷层的掺杂浓度，返回并依次进行步骤S2和S3；若吸收层的内部电场小于所述预设吸收层电场区间的最小值，则增加电荷层的掺杂浓度，返回并依次进行步骤S2和S3。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设吸收层电场区间的最小值大于等于最低漂移速度电场，且预设吸收层电场区间的最大值小于等于隧穿电场。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述吸收层隧穿电场为180KV/cm，所述吸收层最低漂移速度电场为50KV/cm。4.根据权利要求1所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹思宇，李传波，余凯，张均营，成步文，王启明，
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