一种基于Sb化物的中短波双色红外探测器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于Sb化物的中短波双色红外探测器，该探测器包括GaSb衬底和沉积于GaSb衬底上的外延结构，外延结构从下至上包括：Te掺杂N型GaSb缓冲层，中波红外InAs/GaSb超晶格N型层，中波红外InAs/GaSb超晶格非故意掺杂吸收层，中波红外InAs/GaSb超晶格P型层，短波红外GaSb体材料P型层，短波红外GaSb体材料非故意掺杂吸收层，短波红外GaSb体材料N型层，采用NIPPIN型背靠背双二极管结构，可通过偏压调制使不同吸收通道处于工作模式，从而实现对短波红外和中波红外的分别探测，具有两个吸收通道，提高了抗干扰性和探测效果，采用两个厚度大于等于1.5μm的吸收层可提高吸收系数从而提高量子效率和探测率，且结构简单，制备工艺简单，可重复性强。可重复性强。可重复性强。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Sb化物的中短波双色红外探测器


[0001]本技术涉及一种红外探测器，特别是一种基于Sb化物的中短波双色红外探测器。

技术介绍

[0002]红外探测属于无源探测技术，在军用、民用领域有着极其重要的应用。其中，双色红外探测可获取目标不同波段信息，提高抗干扰性能和识别能力、降低虚警率。正常情况下，绝大多数物体自身辐射的波长处于短波红外(1
‑
3μm)和中波红外(3
‑
5μm)范围内，因而中短双色红外探测器在红外预警、导弹制导、医疗成像等领域有广泛应用。
[0003]目前，用于中波红外吸收的材料主要有InSb、碲镉汞(HgCdTe)、多量子阱(AlGaAs/GaAs)和II类超晶格(InAs/GaSb)。InSb的量子效率高，但其晶格常数为与最常用衬底材料晶格不匹配，不适合双色探测器；碲镉汞(HgCdTe)中Hg元素非常不稳定，极易挥发而造成缺陷并导致材料均匀性变差，且元素有毒、成本高；多量子阱材料由于跃迁矩阵元的选择定导致无法吸收正入射光，量子效率低；InAs/GaSb超晶格能带可调，电子有效质量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Sb化物的中短波双色红外探测器，其特征在于，该探测器包括GaSb衬底（1）和沉积于GaSb衬底（1）上的外延结构，所述外延结构从下至上包括：Te掺杂N型GaSb缓冲层（2），中波红外InAs/GaSb超晶格N型层（3），中波红外InAs/GaSb超晶格非故意掺杂吸收层（4），中波红外InAs/GaSb超晶格P型层（5），短波红外GaSb体材料P型层（6），短波红外GaSb体材料非故意掺杂吸收层（7），短波红外GaSb体材料N型层（8），所述外延结构侧面设置有台阶，所述台阶深至中波红外InAs/GaSb超晶格N型层（3），所述Te掺杂N型GaSb缓冲层（2）上表面为所述台阶下台面，所述短波红外GaSb体材料N型层（8）上表面为所述台阶上台面，所述台阶下台面设置有环型的金属下电极（11），所述金属下电极（11）与Te掺杂N型GaSb缓冲层（2）接触；所述台阶的上台面设置有环型的金属上电极（12），所述金属上电极（12）与短波红外GaSb体材料N型层（8）接触，环型的所述金属上电极（12）中心的圆孔为通光孔（13）；所述台阶外侧壁从内至外依次设置有硫化层（9）和SiO2钝化层（10），所述金属下电极（11）、金属上电极（12）和通光孔（13）无所述硫化层（9）和SiO2钝化层（10）覆盖。2.根据权利要求1所述的基于Sb化物的中短波双色红外探测器，其特征在于所述金属下电极（11）、金属上电极（12）从下至上依次包括有Ti层、Pt层和Au层。3.根据权利要求1所述的基于Sb化物的中短波双色红外探测器，其特征在于所述GaSb衬底（1）使用(001)方向的N型GaSb衬底。4.根据权利要求1所述的基于Sb化物的中短波双色红外探测器，其特征在于所述Te掺杂N型GaSb缓冲层（2），采用碲化镓(GaTe)掺杂，掺杂浓度为1.54
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10
18
cm
‑3，厚度为800nm。5.根据权利要求1所述的基于Sb化物的中短波双色红外探测器，其特征在于所述中波红外InAs/GaSb超晶格N型层（3）每生...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓乐，郭杰，郝瑞亭，艾尔肯，
申请(专利权)人：云南师范大学，
类型：新型
国别省市：