一种双极型可见光探测器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种双极型可见光探测器及其制备方法，双极型可见光探测器包括衬底、外延层、沉积的金属电极，外延层按照自下而上的生长顺序依次为成核层、过渡层、Si掺杂n型GaN下欧姆接触层、Si掺杂n型Al

【技术实现步骤摘要】
一种双极型可见光探测器及其制备方法
本专利技术涉及半导体可见光探测器的
，更具体地，涉及一种双极型可见光探测器及其制备方法。
技术介绍
当前，在可见光通信、生物光子学、荧光光谱等领域的应用对可见光探测器的性能都提出了更高的要求。III族氮化物半导体InGaN三元合金，由于通过改变铟(In)的组分可实现从0.7到3.4eV的、覆盖整个可见区域的直接和可调的带隙能量，在可见光探测中具有应用前景；同时，由于InGaN是直接带隙半导体，且具有光吸收系数高、电子饱和漂移速度快的材料特性，因此是极具潜力的高效、高速可见光探测器制作材料。迄今为止，包括肖特基势垒、p-i-n结、金属-半导体-金属(MSM)和金属-绝缘体-半导体(MIS)光电二极管在内的各种类型的可见光波段InGaN基光电探测器已被研究开发出来。在这些类型的探测器中，尽管一些探测器件显示了高达60％的外量子效率和低暗电流(IEEEPhotonicsTechnologyLetters,vol.31,pp1469,2019)，但是基本上都不具备增益特性。即使一些研制的InGaN可见光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双极型可见光探测器，其特征在于，包括衬底(101)、生长于衬底之上的外延层、沉积的金属电极，其中，所述外延层按照自下而上的生长顺序依次为成核层(102)、过渡层(103)、Si掺杂n型GaN下欧姆接触层(104)、Si掺杂n型Al

【技术特征摘要】
1.一种双极型可见光探测器，其特征在于，包括衬底(101)、生长于衬底之上的外延层、沉积的金属电极，其中，所述外延层按照自下而上的生长顺序依次为成核层(102)、过渡层(103)、Si掺杂n型GaN下欧姆接触层(104)、Si掺杂n型AlxGa1-xN组分渐变层(105)、非故意掺杂AlyGa1-yN层(106)、非故意掺杂AlzGa1-zN组分渐变层(107)、具有周期GaN薄插入层的非故意掺杂InjGa1-jN光吸收层(108)、Si掺杂n型InkGa1-kN组分渐变层(109)、Si掺杂n型GaN上欧姆接触层(110)，所述金属电极分别包括沉积在Si掺杂n型GaN下欧姆接触层(104)上的下欧姆接触电极(111)和沉积在Si掺杂n型GaN上欧姆接触层(110)上的上欧姆接触电极(112)。


2.根据权利要求1所述的双极型可见光探测器，其特征在于，所述衬底(101)为蓝宝石、碳化硅、氮化镓、氮化铝或硅衬底，所述成核层(102)为低温GaN或AlN成核层，厚度范围为10-35nm；所述过渡层(103)为高温GaN、AlN或AlGaN过渡层，厚度范围为0.2-3μm；所述Si掺杂n型GaN下欧姆接触层(104)的电子浓度为3×1017-5×1018cm-3，厚度为0.2-2μm。


3.根据权利要求1所述的双极型可见光探测器，其特征在于，所述Si掺杂n型AlxGa1-xN组分渐变层(105)中Al组分x线性渐变，x的起始值为0，终止值范围为0.1～0.2，层厚度范围为50-200nm，层中电子浓度为3×1017-5×1018cm-3；所述非故意掺杂AlyGa1-yN层(106)中Al组分y值为x的终止值，厚度为3-10nm，所述的非故意掺杂AlzGa1-zN组分渐变层(107)中Al组分z线性变化，z的起始值≤y，终止值为0，层厚度为50-200nm。


4.根据权利要求1所述的双极型可见光探测器，其特征在于，所述非故意掺杂InjGa1-jN光吸收层(108)的带隙宽度所对应波长范围是400～580nm，总厚度为40-100nm，所述非故意掺杂InjGa1-jN光吸收层(108)内每隔10-20nm设有一个厚度为1-3nm的GaN薄插入层...

【专利技术属性】
技术研发人员：江灏，张苏朋，吕泽升，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44