一种基于InP基带隙可调的结构及光电转换器件制造技术

本发明专利技术公开了一种基于InP基带隙可调的结构，包括依次层叠设置的上电极层、超晶格功能层、下电极层和InP衬底，其中超晶格功能层作为光电转换器件光的吸收或发射区，超晶格功能层为晶格常数大于和小于InP衬底的晶格常数的半导体层交替堆叠生长组成的超晶格。本发明专利技术还公开了基于此结构的光电转换器件以及此结构的分子束外延生长方法。由于超晶格内部的应变补偿的方法，将两种大失配的半导体材料集成在一起，且无需考虑由于失配应变产生的位错缺陷导致超晶格的质量变差和引起器件暗电流等因素。同时，通过改变短周期超晶格的周期长度可以改变应变补偿短周期超晶格的光学带隙，拓展了结构的光电转换响应波长范围，使得近红外波段的光电转换器件可在同一材料体系中实现宽的可调响应范围。调响应范围。调响应范围。

【技术实现步骤摘要】
一种基于InP基带隙可调的结构及光电转换器件


[0001]本专利技术涉及一种基于InP基带隙可调的结构及基于该结构的光电转换器件以及分子束外延生长方法，属于半导体红外光电转换器件材料领域和半导体材料制造领域。

技术介绍

[0002]基于InP基体系的光电转换器件如红外探测器一般采用足够厚的随机合金InAlAs，InGaAs，GaAsSb，AlAsSb等半导体材料作为器件的吸收区，而上述的几种三元混合合金在与InP衬底晶格匹配时，根据晶格常数的维加德定律，对应的元素质量分数已经确定，如下：In
0.48
Al
0.52
As，In
0.53
Ga
0.47
As，GaAs
0.5
Sb
0.5
，AlAs
0.55
Sb
0.45
，因而导致这些以随机合金为有源区的光电转换器件的工作波段固定。有很多研究工作通过调节上述合金中的组分使得InP基体系的工作波段向红外和可见光波段拓展，但是，通过改变组分实现的工作波段的拓展不可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于InP基带隙可调的结构，其特征在于，包括依次层叠设置的上电极层（1）、超晶格功能层（2）、下电极层（3）和InP衬底（4），其中所述超晶格功能层（2）作为光电转换器件光的吸收或发射区，所述超晶格功能层（2）为晶格常数大于和小于所述InP衬底（4）的晶格常数的半导体层交替堆叠生长组成的超晶格。2.根据权利要求1所述的基于InP基带隙可调的结构，其特征在于，所述晶格常数大于和小于所述InP衬底（4）的晶格常数的半导体层为VA族和IIIA族元素组成的二元化合物或者多元化合物。3.根据权利要求2所述的基于InP基带隙可调的结构，其特征在于，所述晶格常数大于所述InP衬底（4）的晶格常数的二元化合物包括InAs、GaSb、AlSb、InSb，所述晶格常数小于InP衬底（4）的晶格常数的二元化合物包括AlAs和GaAs。4.根据权利要求2所述的基于InP基带隙可调的结构，其特征在于，所述晶格常数大于所述InP衬底（4）的晶格常数的多元化合物由InAs、GaSb、AlSb、InSb、AlAs、GaAs中的两种或者多种组成，所述晶格常数小于所述InP衬底（4）的晶格常数的多元化合物由InAs、GaSb、AlSb、InSb、AlAs、GaAs中的两种或者多种组成。5.根据权利要求1所述的基于InP基带隙可调的结构，其特征在于，所述超晶格功能层（2）的超晶格单个周期中的每种半导体层的厚度为n ML， 其中ML（monolayer）为长度单位且等于InP晶格常数的一半，n的范围为1~10。6.根据权利要求1所述的基于In...

【专利技术属性】
技术研发人员：芦红，姚金山，李晨，
申请(专利权)人：南京磊帮半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：