一种半导体紫外探测器芯片的外延结构及其制备方法、半导体紫外探测器芯片技术

本发明专利技术涉及紫外探测器技术领域，尤其涉及一种半导体紫外探测器芯片的外延结构及其制备方法、半导体紫外探测器芯片。本发明专利技术通过交替生长的超晶格层的设置实现了对半导体缓冲层的位错线的有效阻挡，极大的降低了整个缓冲层的位错密度，解决了由于位错密度偏大导致器件暗电流大的问题；和/或在所述紫外吸收层中掺杂少量的Mg原子，将会形成载流子浓度极低的本征层，解决了吸收层漏电通道大的问题，提高了紫外响应度水平。了紫外响应度水平。了紫外响应度水平。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体紫外探测器芯片的外延结构及其制备方法、半导体紫外探测器芯片


[0001]本专利技术涉及紫外探测器
，尤其涉及一种半导体紫外探测器芯片的外延结构及其制备方法、半导体紫外探测器芯片。

技术介绍

[0002]半导体探测器件因其优异的特性在很多领域被广泛应用，尤其紫外半导体探测器因其军事和民用领域而备受关注。因为大气层对紫外线有散射吸收的作用，所以紫外线在地球表面量比较少，而波长小于280nm的几乎被大气层完全吸收，被称作日盲波段。而日盲紫外探测器能够对导弹尾焰进行跟踪探测，而这种探测并不被太阳产生的紫外线干扰，具有很强的抗干扰性和保密性，这个特性在军事领域有很重要的应用价值。除此之外，在民用领域，火焰探测，水污染探测，医学检查，锅炉控制等方面也应用颇广。同时紫外200~370nm宽光谱紫外探测器能够很好地探测空气中紫外线（包含UVA和UVB部分）的强度，这样能够很好地控制室外暴露时间，以减少紫外线对人体的伤害。
[0003]材料科学的进步促进了氮化物半导体紫外探测器的快速发展，几种常见的探测器也被研发出来，如GaN PIN型光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体紫外探测器芯片的外延结构，其特征在于，包括由下到上依次层叠设置的衬底、半导体缓冲层、第一半导体层、第二N型半导体层、紫外吸收层和P型接触层；所述半导体缓冲层和第一半导体层之间设置有交替生长的超晶格层，和/或所述紫外吸收层中掺杂Mg；所述交替生长的超晶格层包括由下到上交替生长的第一超晶格层和第二超晶格层；所述第一超晶格层和第二超晶格层的材料不同；所述第一超晶格层的材料为Al
x2
In
y2
Ga1‑
x2
‑
y2
N，其中，0.5≤x2≤1,0≤y2≤0.1；所述第二超晶格层的材料为Al
x3
In
y3
Ga1‑
x3
‑
y3
N，其中，0.5≤x3≤1,0≤y3≤0.1；且x2≠x3；所述半导体缓冲层、交替生长的超晶格层、第一半导体层、第二N型半导体层、紫外吸收层和P型接触层的材料均为AlInGaN；所述半导体缓冲层、交替生长的超晶格层、第一半导体层、第二N型半导体层和紫外吸收层的材料中Al的含量依次降低。2.如权利要求1所述的半导体紫外探测器芯片的外延结构，其特征在于，所述交替生长的周期数为2~200；所述第一超晶格层的厚度为1~5nm；所述第二超晶格层的厚度为1~5nm。3.如权利要求1所述的半导体紫外探测器芯片的外延结构，其特征在于，所述紫外吸收层的材料为Al
x6
In
y6
Ga1‑
x6
‑
y6
N，其中，0≤x6≤0.1、0≤y6≤0.1；所述Al
x6
In
y6
Ga1‑
x6
‑
y6
N中Mg的掺杂量<1
×
10
17
cm
‑3。4.如权利要求3所述的半导体紫外探测器芯片的外延结构，其特征在于，所述紫外吸收层的厚度为50~500nm。5.如权利要求1所述的半导体紫外探测器芯片的外延结构，其特征在于，所述半导体缓冲层的材料为Al
x1
In
y1
Ga1‑
x1
‑
y1
N，其中，0≤x1≤1，0≤y1≤1；所述半导体缓冲层的厚度为200~5000nm。6.如权利要求1所述的半导体紫外探测器芯片的外延结构，其特征在于，所述第一半导体层的材料为Al
x4
In
y4
Ga1‑
x4
‑
y4
N，其中，0.5≤x4≤1，0≤y4≤0.1；所述第一半导体层的厚度为100~2000nm。7.如权利要求1所述的半导体紫外探测器芯片的外延结构，其特征在于，所述第二N型半导体层的材料为Al
x5
In

【专利技术属性】
技术研发人员：黄小辉，倪逸舟，
申请(专利权)人：至芯半导体杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：