一种锑化物超晶格甚长波红外探测器中抑制扩散暗电流的结构制造技术

基于锑化物超晶格的甚长波红外探测器，包括从下到上的以下结构：衬底，缓冲层，中长波欧姆接触层，甚长波波段吸收层，中长波波段势垒层，中长波波段接触层，顶盖层；缓冲层外延于所述衬底之上；中长波波段接触层称为P区，外延于所述缓冲层之上；甚长波波段吸收层称为π区，外延于所述中长波波段接触层P区之上；中长波波段势垒层，外延于所述吸收层之上；中长波波段接触层，外延于所述势垒层之上；本发明专利技术结构引入了高掺杂的吸收区进一步降低扩散暗电流以使红外探测器具备高综合探测率。

【技术实现步骤摘要】
一种锑化物超晶格甚长波红外探测器中抑制扩散暗电流的结构
：本专利技术属于半导体光电探测
，具体涉及一种由超晶格材料制备完成的红外探测器结构，尤其是一种能抑制扩散暗电流的锑化物超晶格甚长波红外探测器。
技术介绍
：根据普朗克黑体辐射定律，绝对零度以上温度的物体时刻在向外辐射电磁波。不同温度的物体红外特征有所区别，因此红外探测技术在各领域有广泛的应用。对应12–30μm波段的甚长波，这也是本专利技术讨论的甚长波红外的波长，在气象天文探测等领域有重要应用。近年来以锑化物超晶格材料为基础的高性能红外焦平面技术发展迅速,其良好的均匀性、相对较低的制备难度、较高的成品率以及与碲镉汞材料相当的红外技术性能，使得整个探测器组件满足低成本、小体积、低重量、低功耗功耗(C-SWaP)的工业化控制要求，因而得到了长足发展。基于该材料的甚长波红外探测器目前面临高暗电流以及饱和量子效率开启电压过高等问题。在采用恰当的方式抑制产生复合G-R暗电流分量并降低开启电压后，器件的扩散暗电流分量仍然维持在一个较高的数量级。因此，锑化物超晶格红外探测器需要采用进一步措本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于锑化物超晶格的甚长波红外探测器，其特征在于，包括从下到上的以下结构：衬底，缓冲层，中长波欧姆接触层，甚长波波段吸收层，中长波波段势垒层，中长波波段接触层，顶盖层；/n缓冲层外延于所述衬底之上；/n中长波波段接触层称为P区，外延于所述缓冲层之上；/n甚长波波段吸收层称为π区，外延于所述中长波波段接触层P区之上；/n中长波波段势垒层称为B区，外延于所述甚长波波段吸收层π区之上；/n中长波波段接触层称为N区，外延于所述中长波波段势垒层B区之上；/n顶盖层外延于所述中长波波段接触层N区之上；/n所述各层均采用三五族半导体材料，包括GaSb、InAs、AlSb和InSb及其超晶格材料，所述衬...

【技术特征摘要】
1.一种基于锑化物超晶格的甚长波红外探测器，其特征在于，包括从下到上的以下结构：衬底，缓冲层，中长波欧姆接触层，甚长波波段吸收层，中长波波段势垒层，中长波波段接触层，顶盖层；
缓冲层外延于所述衬底之上；
中长波波段接触层称为P区，外延于所述缓冲层之上；
甚长波波段吸收层称为π区，外延于所述中长波波段接触层P区之上；
中长波波段势垒层称为B区，外延于所述甚长波波段吸收层π区之上；
中长波波段接触层称为N区，外延于所述中长波波段势垒层B区之上；
顶盖层外延于所述中长波波段接触层N区之上；
所述各层均采用三五族半导体材料，包括GaSb、InAs、AlSb和InSb及其超晶格材料，所述衬底为GaSb(100)材料；
所述缓冲层为P型掺杂GaSb材料；
所述中长波欧姆接触层P区，采用P型重掺杂；
所述甚长波吸收层π区，采用P型掺杂；
所述中长波势垒层B区，采用P型掺杂；
所述中长波欧姆接触层N区，采用N型重掺杂；
所述盖层为N型掺杂InAs盖层；
上述吸收层π区和接触层P区厚度分别为数微米长和1微米以内；势垒层B区和接触层N区的厚度均小于1微米。
势垒层的真空能级导带略低于吸收层的真空能级导带；势垒层的真空能级价带远低于吸收层的真空能级价带；
精确调控探测器各层的超晶格结构，掺杂和厚度参数以设计探测器结构，使其满足能带设计要求，达到探测要求。


2.根据权利要求1所述的甚长波红外探测器，其特征在于，上述探测器结构中，所述接触层P区和吸收层π区采用InAs/GaSb体系超晶格材料，势垒层B区和接触层N区采用InAs/GaSb/AlSb/GaSb或InAs/AlSb体系超晶格材料；除吸收层π区以外的区域截止波长；；均小于目标探测甚长波...

【专利技术属性】
技术研发人员：施毅，岳壮豪，牛智川，王国伟，徐应强，蒋洞微，常发冉，李勇，王军转，郑有炓，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32