一种适用于紫外光探测的氮化物共振隧穿二极管结构制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于紫外光探测的氮化物共振隧穿二极管结构，解决常规氮化物共振隧穿二极管结构不适用于厚光吸收层，不能进行高量子效率的紫外光探测的问题。本发明专利技术将双势垒共振隧穿结构内置于p型掺杂氮化物外延层/本征氮化物外延层/n型掺杂氮化物外延层中，利用p‑i‑n结构的内建电场抵消氮化物异质结的内建极化电场，解决了GaN厚光吸收层的能带抬起问题，使得厚光吸收层的氮化物共振隧穿二极管结构能产生共振隧穿。本发明专利技术还引入了AlGaN/GaN超晶格结构，利用超晶格结构的极化场调节量子阱能级与光吸收层导带能级的对准，增强共振隧穿的峰值电流。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于紫外光探测的氮化物共振隧穿二极管结构
本专利技术属于半导体材料领域和半导体光探测器领域，具体涉及一种适用于紫外光探测的氮化物共振隧穿二极管结构。
技术介绍
共振隧穿二极管是基于共振隧穿量子效应的一种器件，其基础是半导体异质结构，材料结构一般采用n-i-n掺杂（n型掺杂发射极/双势垒共振隧穿结构/n型掺杂收集极）结构。共振隧穿二极管随着器件外置偏压的逐渐加大，电子的隧穿概率在某一个能量值出现尖锐峰值，二极管的电流-电压曲线也呈现负微分电导特征。基于共振隧穿二极管的非线性输运特性，2005年J.C.Blakesley等人提出了一种局域调控共振隧穿电流进行光子探测的机理[Physicalreviewletters,2005,94(6),067401]，该方案是利用光生空穴调制量子阱的共振隧穿电流，达到了光生载流子107倍的放大效果，实现了低温下的单光子探测。共振隧穿二极管应用于紫外的光子探测，通常采用氮化物材料的共振隧穿二极管结构。常规氮化物共振隧穿二极管结构为n-i-n掺杂，包括n型掺杂发射电极层/本征GaN隔离层/双势垒结构层（本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于紫外光探测的氮化物共振隧穿二极管结构，其特征在于：在p型掺杂GaN电极层和n型掺杂GaN电极层中间引入GaN光吸收层、共振隧穿双势垒结构层和AlGaN/GaN超晶格层；其中，所述共振隧穿双势垒结构层由AlGaN势垒层、GaN量子阱层、AlGaN势垒层构成，AlGaN势垒层中：0.05≤Al的组分≤1.0，0≤Ga的组分≤0.95。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于紫外光探测的氮化物共振隧穿二极管结构，其特征在于：在p型掺杂GaN电极层和n型掺杂GaN电极层中间引入GaN光吸收层、共振隧穿双势垒结构层和AlGaN/GaN超晶格层；其中，所述共振隧穿双势垒结构层由AlGaN势垒层、GaN量子阱层、AlGaN势垒层构成，AlGaN势垒层中：0.05≤Al的组分≤1.0，0≤Ga的组分≤0.95。


2.根据权利要求1所述的一种适用于紫外光探测的氮化物共振隧穿二极管结构，其特征在于：对于所述GaN光吸收层，50nm≤GaN光吸收层的厚度≤500nm。

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【专利技术属性】
技术研发人员：王旺平，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51