一种双面环形Ge基长波红外和太赫兹探测器和制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双面环形Ge基长波红外和太赫兹探测器和制备方法，该探测器包括上下二层，每一层由环状的吸收区、中心阻挡区、环状吸收区电极和中心阻挡区电极组成，层与层之间的吸收区和阻挡区电极分别通过欧姆接触串联，制备方法包括五个步骤，即通过光刻、离子注入、热蒸发技术在高阻Ge基底依次形成上吸收区，下吸收区，上电极区，下电极区，以及上下电极串联端。本发明专利技术的优点是：双面环形的器件结构有效增强了入射光子吸收和光生电子‑空穴对的产生效率，提高了量子效率，从而提高了传统BIB型光子探测器的探测率，并且与当前的半导体工艺技术相兼容。

【技术实现步骤摘要】
一种双面环形Ge基长波红外和太赫兹探测器和制备方法
本专利技术涉及一种基于BIB(阻挡杂质带)杂质带吸收光电导原理的新型结构的红外/探测器和制备方法，特别适合于波长处于40-300微米范围的长波红外和太赫兹光的探测。
技术介绍
红外探测技术在气象预报、环境监控、导弹制导、夜视成像等领域有重要的应用需求，这方面以HgCdTe、InGaAs等主流的红外探测器为主，主要响应1-20微米波段。这类器件是基于半导体pn结构光伏效应原理工作，因而，探测器的响应率高并且器件具有较高的工作温度(液氮)，发展迅速。但受材料类型的制约，探测器的响应波长较短。近年来，随着国家对深空红外探测技术的需求，阻挡杂质带(BIB)探测器日益得到重视，主要的器件类型及响应波段有：硅掺砷(Si:As)覆盖10～25μm，硅掺锑(Si:Sb)覆盖20～40μm，锗掺镓(Ge:Ga)覆盖40～70μm，应变锗掺镓(Ge:Ga)覆盖70～200μm，特别是GaAs掺碲(GaAs:Te)的响应波长范围长达30～300μm，是探测深空冷对象的最优探测器。由于探测波长较长，BIB探测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双面环形Ge基长波红外和太赫兹探测器，包括Ge基底(1)、上吸收区(2)、上阻挡区(4)、上吸收区电极(6)、上阻挡区电极(8)、下吸收区(3)、下阻挡区(5)、下吸收区电极(7)、下阻挡区电极(9)、吸收区串联端(10)和阻挡区串联端(11)，其特征在于：/n所述的环形的上吸收区(2)和上阻挡区(4)代替了传统BIB探测器的背靠背结构，将耗尽区的长度增加了3倍；/n探测器双面结构采用镜像方式，即上吸收区(2)、上阻挡区(4)、上吸收区电极(6)和上阻挡区电极(8)分别位于下吸收区(3)、下阻挡区(5)、下吸收区电极(7)和下阻挡区电极(9)的正上方；/n所述的上吸收区电极(6)和下吸...

【技术特征摘要】
1.一种双面环形Ge基长波红外和太赫兹探测器，包括Ge基底(1)、上吸收区(2)、上阻挡区(4)、上吸收区电极(6)、上阻挡区电极(8)、下吸收区(3)、下阻挡区(5)、下吸收区电极(7)、下阻挡区电极(9)、吸收区串联端(10)和阻挡区串联端(11)，其特征在于：
所述的环形的上吸收区(2)和上阻挡区(4)代替了传统BIB探测器的背靠背结构，将耗尽区的长度增加了3倍；
探测器双面结构采用镜像方式，即上吸收区(2)、上阻挡区(4)、上吸收区电极(6)和上阻挡区电极(8)分别位于下吸收区(3)、下阻挡区(5)、下吸收区电极(7)和下阻挡区电极(9)的正上方；
所述的上吸收区电极(6)和下吸收区电极(7)为环形，上阻挡区电极(8)和下阻挡区电极(9)位于分别位于上阻挡区(4)和下阻挡区(5)的中心位置；
所述的上吸收区电极(6)和下吸收区电极(7)连接为吸收区串联端(10)，上阻挡区电极(8)和下阻挡区电极(9)连接为阻挡区串联端(11)；
所述的探测器的工作方式在于：吸收区串联端(10)和阻挡区串联端(11)分别施加固定大小的偏压，被探测光入射至上层器件表面，并穿透基底(1)后入射至下层器件，通过监测电流的变化来探测入射光。


2.根据权利要求1所述的双面环形Ge基长波红外和太赫兹探测器，其特征在于：
所述的Ge基底(1)是高阻型半...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓惠勇，张祎，殷子薇，窦伟，单玉凤，张宗坤，潘昌翊，戴宁，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31