一种提高光吸收率的量子阱红外探测器及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种提高光吸收率的量子阱红外探测器及其制造方法，其中，量子阱红外探测器包括衬底、掺杂衬底、量子阱单元、谐振腔、上电极、上电极连接层和下电极，所述上电极覆盖在所述衬底的上方，所述谐振腔位于所述上电极和量子阱单元的中间，且高度为入射光波长的1/4，所述量子阱单元和所述上电极在谐振腔之外区域连接，所述量子阱单元的上方为掺杂衬底，所述下电极安装在掺杂衬底上方，其中通过离子注入工艺形成掺杂衬底。本发明专利技术提供的量子阱红外探测器在量子阱单元和衬底之间增加了谐振腔，并且谐振腔的高度为入射光波长的1/4，刚好使得从量子阱单元透射到衬底中的透射光被抵消掉，提高了量子阱红外探测器的光吸收率。

A quantum well infrared photodetector for improving light absorption rate and its fabrication method

The invention discloses a method for improving the light absorption rate of quantum well infrared detector and manufacturing method thereof, wherein, quantum well infrared detector comprises a substrate, doped substrate, quantum well unit, resonant cavity, electrode, electrode connecting layer and a lower electrode, the upper part of the upper electrode covered on the substrate, wherein the resonance the cavity positioned on the upper electrode and the quantum well unit, and the height of the wavelength of the incident light 1/4, the quantum well unit and the electrode in the cavity outside the region connected above the quantum well unit for doped substrate, the lower electrode mounted on the substrate by ion doping. Injection process to form doped substrate. Quantum well infrared detector provided by the invention increases the resonant cavity between the quantum well and the substrate unit, and the cavity height of the wavelength is 1/4, so just from quantum well to the substrate unit transmission transmission light is offset, improves the quantum well infrared detector optical absorption rate.

【技术实现步骤摘要】
一种提高光吸收率的量子阱红外探测器及其制作方法
本专利技术涉及红外探测器领域，具体涉及一种提高光吸收率的量子阱红外探测器及其制作方法。
技术介绍
传统带间光吸收指电子吸收光子后，从价带跃迁到导带，从而产生一个光生电子空穴对，这些光生载流子在外加偏压的作用下，被收集形成光电流，这是传统基于带间吸收半导体光电探测器的基本原理。这种吸收要求光子的能量大于材料的禁带宽度，而对于红外光来讲，红外光波长长，相对应的能量小，需要材料具有很小的禁带宽度才能发生这种光吸收，因此，在基于传统带间吸收的红外探测器的制作过程中，材料的选择收到很大的限制，一般只能选用HgCdTe材料，但是中Hg-Te键比较脆弱，导致红外探测器的制作不容易。量子阱红外探测器通过量子阱结构与掺杂的设计，在量子阱内形成特定的子能级，利用量子阱导带(或价带)内子能带间或子能带到扩展态间的电子(或空穴)跃迁。这样在红外光的作用下，可以发生量子阱内子能级之间或者子能级到连续态之间的跃迁，这些受激发的载流子在偏压作用下被收集形成光电流。因此，量子阱红外探测器具有稳定性好、响应速度快、抗辐射和易制作大面积焦平面阵列等优点。传统的量子阱红外探本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高光吸收率的量子阱红外探测器，其特征在于，包括衬底、掺杂衬底、量子阱单元、谐振腔、上电极、上电极连接层和下电极，所述上电极覆盖在所述衬底的上方，所述谐振腔位于所述上电极的上方，且高度为入射光波长的1/4，所述谐振腔的上方为量子阱单元，所述量子阱单元和所述上电极在谐振腔之外区域连接，所述量子阱单元的上方为掺杂衬底，所述上电极连接层贯穿谐振腔以外区域的谐振腔、量子阱单元和掺杂衬底，连接所述上电极，所述下电极安装在掺杂衬底上方。

【技术特征摘要】
1.一种提高光吸收率的量子阱红外探测器，其特征在于，包括衬底、掺杂衬底、量子阱单元、谐振腔、上电极、上电极连接层和下电极，所述上电极覆盖在所述衬底的上方，所述谐振腔位于所述上电极的上方，且高度为入射光波长的1/4，所述谐振腔的上方为量子阱单元，所述量子阱单元和所述上电极在谐振腔之外区域连接，所述量子阱单元的上方为掺杂衬底，所述上电极连接层贯穿谐振腔以外区域的谐振腔、量子阱单元和掺杂衬底，连接所述上电极，所述下电极安装在掺杂衬底上方。2.根据权利要求1所述的一种提高光吸收率的量子阱红外探测器，其特征在于，所述量子阱单元为GaAs层和AlxGa1-xAs层交替形成，其中，AlxGa1-xAs层的厚度小于GaAs层的厚度，且所述量子阱单元的最上层和最下层均为GaAs层。3.根据权利要求1所述的一种提高光吸收率的量子阱红外探测器，其特征在于，所述量子阱单元为InGaAs层和AlxGa1-xAs层交替形成，其中，AlxGa1-xAs层的厚度小于InGaAs层的厚度，且所述量子阱单元的最上层和最下层均为InGaAs层。4.根据权利要求1所述的一种提高光吸收率的量子阱红外探测器，其特征在于，所述量子阱单元为Si层和SixGe1-x层交替形成，其中，SixGe1-x层的厚度小于Si层的厚度，且所述量子阱单元的最上...

【专利技术属性】
技术研发人员：康晓旭，
申请(专利权)人：上海集成电路研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31