The invention discloses a two-dimensional electron gas to AlGaN ultraviolet detector noise shielding ring, the detector from the bottom comprises a substrate, GaN buffer layer, GaN or AlN doped high back conductive layer, an undoped GaN layer, N type AlGaN and P type AlGaN active depletion region avalanche junction; two-dimensional electron gas channel the shielding structure is formed between the non doped GaN layer and the N type AlGaN active depletion region; avalanche junction anode is arranged above P AlGaN avalanche junction detector also includes the electrode structure. This application can greatly reduce the dark current generated by the peripheral and back of the active region, and improve the signal to noise ratio and detection efficiency of the detector. The device using the GaN/AlGaN two-dimensional structure as the shielding structure leakage and noise form 2DEG channel equipotential surface, the noise current through the 2DEG channel equipotential surface ground active region surrounding filter and a rear substrate, helps to achieve low noise high gain, UV detector with high signal-to-noise ratio and detection efficiency.
【技术实现步骤摘要】
一种具有二维电子气去噪屏蔽环的AlGaN紫外探测器
本专利技术属于半导体器件领域,具体涉及一种具有二维电子气去噪屏蔽环的AlGaN紫外探测器。
技术介绍
紫外探测技术是继红外探测和激光探测技术之后的又一军民两用光电探测技术。AlGaN材料以独特的物理、化学、电学特性成为紫外材料的领军者。AlGaN属于直接带隙半导体,随着合金材料中Al组分的变化,带隙在3.4eV–6.2eV之间连续变化,其带隙对应的峰值响应波长范围是200nm–365nm,因此AlGaN是制作紫外探测器的理想材料之一。AlGaN材料制作的紫外探测器件量子效率高、灵敏度高、紫外可见抑制比大,可完全工作于低背景的日盲波段(240-280nm)。AlGaN紫外探测器可应用于弹预警、精确制导、紫外保密通信、生化分析、明火探测、生物医药分析、海上油监、臭氧浓度监测、太阳紫外指数监测、紫外成像等领域,可对尾焰或者羽烟中释放出大量紫外辐射的飞行目标进行实时探测或有效追踪,在微弱的背景下探测出目标。低噪声、高增益是高性能紫外雪崩光电探测器的两个关键指标。雪崩光电探测器的噪声和增益可以通过对载流子—电子、空穴碰撞电离率的有效比例的调控来实现,简称碰撞电离工程。研究发现,单载流子(电子或空穴)触发的雪崩击穿过程具有较低过剩噪声因子;而采用碰撞电离系数大的载流子作为触发载流子则可以获得更高的增益。对于GaN材料,空穴碰撞电离系数大于电子碰撞电离系数,因此由空穴触发的GaN雪崩光电探测器具有更高的雪崩增益。但现有的APD结构和PIN结构的雪崩光电探测器都存在器件有源区外围及衬底带来的漏电流和暗激发电流导致的噪声, ...
【技术保护点】
一种具有二维电子气去噪屏蔽环的AlGaN紫外探测器,其特征在于,所述探测器从下至上包括衬底、GaN或AlN缓冲层、GaN高掺杂背面导电层、非掺杂GaN层、嵌入所述非掺杂GaN层上部中心的n型AlGaN有源耗尽区以及嵌入所述n型AlGaN有源耗尽区上部中心的p型AlGaN雪崩结;非掺杂GaN层与n型AlGaN有源耗尽区之间构成二维电子气沟道屏蔽结构;p型AlGaN雪崩结的上方设置有雪崩结阳极;非掺杂GaN层与n型AlGaN有源耗尽区的接触位置、跨越所述二维电子气沟道屏蔽结构设置有屏蔽面接地环;所述GaN高掺杂背面导电层的上方、非掺杂GaN层的周向设置有掩埋高掺杂GaN背面噪声吸收电极。
【技术特征摘要】
1.一种具有二维电子气去噪屏蔽环的AlGaN紫外探测器,其特征在于,所述探测器从下至上包括衬底、GaN或AlN缓冲层、GaN高掺杂背面导电层、非掺杂GaN层、嵌入所述非掺杂GaN层上部中心的n型AlGaN有源耗尽区以及嵌入所述n型AlGaN有源耗尽区上部中心的p型AlGaN雪崩结;非掺杂GaN层与n型AlGaN有源耗尽区之间构成二维电子气沟道屏蔽结构;p型AlGaN雪崩结的上方设置有雪崩结阳极;非掺杂GaN层与n型AlGaN有源耗尽区的接触位置、跨越所述二维电子气...
【专利技术属性】
技术研发人员:袁俊,倪炜江,黄兴,张敬伟,牛喜平,李明山,徐妙玲,窦娟娟,胡羽中,
申请(专利权)人:北京华进创威电子有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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