工作在太赫兹波段的光伏型量子阱探测器有源区结构的形成方法技术

技术编号:3172751 阅读:172 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种工作在太赫兹波段的光伏型量子阱探测器有源区结构的形成方法。其首先在单个周期内形成AlGaAs/GaAs多量子阱结构,所述多量子阱结构依次包括:宽势垒区、第一掺杂量子阱层、多组分势垒区、第二量子阱层、低势垒区、及第三量子阱层,并使宽势垒区中的Al组分值小于0.1,使多组分势垒区的高组分单层的Al组分值大于0.25,然后采用自洽的平面波展开方法,并在考虑Hartree势的影响下求解薛定谔方程,采用简化的散射模型,在考虑电子在准连续态时电子-声子、电子-杂质散射效应对光响应谱峰形的影响情况下,计算单周期结构的光电流谱,最后选择适合于特定探测波长的结构作为工作在太赫兹波段的光伏型量子阱探测器的有源区结构,由此可形成光伏型器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光伏型量子阱探测器有源区结构的设计,特别涉及工作在太赫兹波段的 光伏型量子阱探测器有源区结构的形成方法。
技术介绍
光伏型量子阱探测器为单极器件,其基本工作原理为当外加辐射光照射器件时,电子 从量子阱中的束缚态跃迁到位于势垒边的准连续态,经过弛豫后转移到另一个量子阱中,从 而在空间上实现电荷分离,产生电势差,按这样的结构重复多个周期后,通过测量器件两端 的光伏信号来完成对目标光辐射的探测。在中红外波段已经实现量子阱探测器的光伏探测, 且实验研究表明,其在工作温度和暗电流特性方面均表现优越,尤其是在热分辨率方面有其 独特的优点。为此,可以通过改变材料组分和掺杂条件,并采用合理的计算方法,设计出适 合于在太赫兹波段工作的量子阱探测器有源区结构,从而实现太赫兹量子阱探测器的光伏探 测。目前光电导型太赫兹量子阱探测器存在较大的暗电流,且制作焦平面阵列的过程中对读 出电路要求有足够大的电容与之适应,进而会面临以下问题1) 光电导型器件的量子效率正比于吸收系数,为了在相似的探测率条件下较大地增加响 应率(或提高器件的量子效率),需要增加量子阱基态上的电子浓度。然而电子浓度 的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工作在太赫兹波段的光伏型量子阱探测器有源区结构的形成方法,其特征在于包括以下步骤:    1)在单个周期形成AlGaAs/GaAs多量子阱结构;多量子阱结构包括:宽势垒区、在宽势垒区上生长的第一掺杂量子阱层、在第一掺杂量子阱层上依次单层交替生长一高一低的多组分势垒区,且生长的相互间隔的高组分单层的组分相同、在多组分势垒区上生长第二量子阱层、在第二量子阱层上生长低势垒区、及在低势垒区上生长第三量子阱层,并使宽势垒区中的Al组分值小于0.1,使多组分势垒区的高组分单层的Al组分值大于0.25;    2)采用自洽的平面波展开方法,并在考虑Hartree势的影响下求解薛定谔方程以计算出单周期结构...

【技术特征摘要】
1.一种工作在太赫兹波段的光伏型量子阱探测器有源区结构的形成方法,其特征在于包括以下步骤1)在单个周期形成AlGaAs/GaAs多量子阱结构;多量子阱结构包括宽势垒区、在宽势垒区上生长的第一掺杂量子阱层、在第一掺杂量子阱层上依次单层交替生长一高一低的多组分势垒区,且生长的相互间隔的高组分单层的组分相同、在多组分势垒区上生长第二量子阱层、在第二量子阱层上生长低势垒区、及在低势垒区上生长第三量子阱层,并使宽势垒区中的Al组分值小于0.1,使多组分势垒区的高组分单层的Al组分值大于0.25;2)采用自洽的平面波展开方法,并在考虑Hartree...

【专利技术属性】
技术研发人员:谭智勇曹俊诚郭旭光
申请(专利权)人:中国科学院上海微系统与信息技术研究所
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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