The invention relates to a laminated double color infrared focal plane detector and a preparation method, which belongs to the field of semiconductor optoelectronic devices. The structure of the distributed Prague reflector is introduced into the laminated InAs/GaSb two-color superlattice photosensitive chip, reflecting the infrared light which is not completely absorbed in the two-layer photosensitive absorption region, and returning it to the absorption area. The mirror layer through two channels of laminated double color infrared detector, improve the photoelectric chip of the corresponding channel absorption efficiency, improve device performance index, and a corresponding reduction in the epitaxial growth of epitaxial layer and the structure of the first channel second channel epitaxial structure layer difficulty.
【技术实现步骤摘要】
一种叠层双色红外焦平面探测器及其制备方法
本专利技术涉及一种叠层双色红外焦平面探测器及其制备方法,属于半导体光电子器件
技术介绍
随着红外技术的进步,对叠层双色红外探测器件的需求日益增强。采用叠层双色红外探测器,相对于采用分离探测器或并列镶嵌式的红外探测器,红外系统在获取目标信息的同时性、同空间位置方面有显著优势。该种探测器可使所制备的红外系统具有结构紧凑、功耗小、易于实现光学共口径探测的特点。对于典型的叠层双色红外探测器光敏芯片结构,InAs/GaSb二类超晶格结构是近年来得到广泛关注并获得快速发展进步的一种芯片结构。该种探测器自2004年德国IAF研究所报道首个达工程化应用的中波红外焦平面成像单色样机后,经十多年的发展,国内外均有在中波/中波红外、中波/长波红外、短波/中波红外工作的多种叠层双色红外探测器样机。该型单色红外器件也达到了商用化水平,实现了工程应用。此种红外焦平面探测器阵列光敏芯片的典型结构特点是,在GaSb单晶衬底上,采用分子束外延方法,交替生长具有完整晶格结构的InAs、GaSb薄层,薄层的厚度通常在几个到十几个原子层厚度。此种超晶格结构可以分为2组,每组薄层的厚度不同,通过厚度的调节,分别实现光敏芯片对2个波段入射红外光的响应。芯片结构相对入射红外光,相对较短波长敏感的一组薄层(称为“蓝色通道”)在上,相对较长波长敏感的一组薄层(称为“红色通道”)在下。由于InAs、GaSb外延薄膜的晶体完整性,以及InAs、GaSb界面的完整性,对于该种红外焦平面探测器光敏芯片的响应特性具有决定性作用,所以分子束外延方法是通常优选采用的方 ...
【技术保护点】
一种叠层双色红外焦平面探测器,其特征在于,该探测器包括衬底(101),在衬底(101)上面依次为外延缓冲层(102)、第一通道电极层(103)、第一通道外延结构层(104)、第一通道反射镜层(105)、第二通道外延结构层(107)、盖帽层(108)、第二通道电极层(109)和第二通道反射镜层(110),第一通道外延结构层(104)的红外吸收转换中心波长比第二通道外延结构层(107)的红外吸收转换中心波长短。
【技术特征摘要】
1.一种叠层双色红外焦平面探测器,其特征在于,该探测器包括衬底(101),在衬底(101)上面依次为外延缓冲层(102)、第一通道电极层(103)、第一通道外延结构层(104)、第一通道反射镜层(105)、第二通道外延结构层(107)、盖帽层(108)、第二通道电极层(109)和第二通道反射镜层(110),第一通道外延结构层(104)的红外吸收转换中心波长比第二通道外延结构层(107)的红外吸收转换中心波长短。2.根据权利要求1所述的叠层双色红外焦平面探测器,其特征在于,所述第一通道反射镜层(105)为分布布拉格反射镜,由GaSb和AlSb薄层交替组成,且第一通道反射镜层(105)的反射中心波长与第一通道外延结构层(104)反射中心波长相等。3.根据权利要求1所述的叠层双色红外焦平面探测器,其特征在于,所述第二通道反射镜层(110)为分布布拉格反射镜,由TiO2和Ge薄层交替组成,且第二通道反射镜层(110)的反射中心波长与第二通道外延结构层(107)反射中心波长相等。4.根据权利要求3所述的叠层双色红外焦平面探测器,其特征在于,所述的TiO2和Ge薄层采用溅射方法制备得到。5.根据权利要求2述的叠层双色红外焦平面探测器,其特征在于,所述的外延缓冲层(102)、第一通道外延结构层(104)、第一通道反射镜层(105)和第二通道外延结构层(107)均采用分子束外延生长方法,在衬底(101)上依共晶生长获得。6.根据权利要求1所述的叠层双色红外焦平面探测器,其特征在于,所述的外延缓冲层(102)、第一通道外延结构层(104)和第二通道外延结构层(107)均由III-V族半导体材料体系中,晶格常数为0.61nm的InAs、GaSb和AlSb薄层交替组成。7.根据权利要求1所述的叠层双色红外焦平...
【专利技术属性】
技术研发人员:司俊杰,曹先存,鲁正雄,张利学,侯治锦,吕衍秋,
申请(专利权)人:中国空空导弹研究院,
类型:发明
国别省市:河南,41
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