InGaN基双波长光电探测外延晶片、制备方法和光触发布尔逻辑门器件技术

本发明专利技术提供了一种InGaN基双波长光电探测外延晶片、制备方法和光触发布尔逻辑门器件，涉及半导体光电探测器技术领域，该外延晶片包括衬底、n‑GaN纳米线段、功能吸收器和透明导电层，功能吸收器包括n‑InGaN纳米线段和p‑InxGaN纳米线段，并具有轴向异质结构，用于对不同波长的光束产生相反极性的光电流。相较于现有技术，本发明专利技术为入射光波长区分提供了理想的参数，以为在功能吸收器的底部n‑InGaN纳米线段中和顶部p‑In<subgt;x</subgt;GaN纳米线段中产生的光电流的两个极性提供能量增益，配合电子反相器，能够实现全套光触发布尔逻辑门的功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体光电探测器，具体而言，涉及一种ingan基双波长光电探测外延晶片、制备方法和光触发布尔逻辑门器件。

技术介绍

1、常规技术中，半导体光电探测器通常被设计为对单个波段做出响应，以根据校准的光电流确定给定波长的照射光功率。

2、进一步地，出现了对两个波段的独特响应，以实现最终的波分复用探测的光电探测器。这为通过如下光触发逻辑门进行内置信息处理打开了大门：光触发逻辑门具有由入射光的两个不同波长表示的两个二进制输入，以及由组合光电流表示的一个二进制输出。出于这个目的，需要组合具有不同能量带隙的两个半导体吸收器，因为要避免其他复杂的光学部件，比如滤波器。

3、经专利技术人调研发现，除了对实际所需的双波长探测的双波长响应之外，还必须找到附加的独立参数来区分这两个波长，对于光电探测器来说，原因在于照射光功率和待测波长都是未知的，而对于逻辑门来说，则是为了使由两个光波长表示的两个输入通道独立。所报告的参数大部分是用于针对两个光波长不同地改变光电流的施加的外部电压，并且光电流噪声也可以是合适的。然而，这些参数不提供内在的、无动力的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种InGaN基双波长光电探测外延晶片，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的InGaN基双波长光电探测外延晶片，其特征在于，所述n-InGaN纳米线段包括沿径向分布的InGaN芯和InGaN壳，所述InGaN芯的In含量大于所述InGaN壳的In含量，所述InGaN壳围绕在所述InGaN芯周围；所述n-InGaN纳米线段的生长温度范围介于完全In掺入与完全In解吸之间。

3.根据权利要求2所述的InGaN基双波长光电探测外延晶片，其特征在于，所述n-InGaN纳米线段的生长温度介于500℃至600℃之间；所述n-InGaN纳米线段的平均In含量介于20...

【技术特征摘要】

1.一种ingan基双波长光电探测外延晶片，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的ingan基双波长光电探测外延晶片，其特征在于，所述n-ingan纳米线段包括沿径向分布的ingan芯和ingan壳，所述ingan芯的in含量大于所述ingan壳的in含量，所述ingan壳围绕在所述ingan芯周围；所述n-ingan纳米线段的生长温度范围介于完全in掺入与完全in解吸之间。

3.根据权利要求2所述的ingan基双波长光电探测外延晶片，其特征在于，所述n-ingan纳米线段的生长温度介于500℃至600℃之间；所述n-ingan纳米线段的平均in含量介于20％-80％之间；所述ingan芯的in含量介于25％至75％之间，所述ingan壳的in含量介于0％至30％之间；所述n-ingan纳米线段的直径介于30nm至100nm之间；所述ingan芯的直径介于5nm至30nm之间，所述ingan壳的厚度介于5nm至80nm之间；所述n-ingan纳米线段的长度介于20nm至500nm之间。

4.根据权利要求1-3任一项所述的ingan基双波长光电探测外延晶片，其特征在于，所述p-inxgan纳米线段的in含量介于0％至30％之间；所述p-inxgan纳米线段的生长温度小于500℃；所述p-inxgan纳米线段的长度介于20nm至500nm之间。

5.根据权利要求1-3任一项所述的ingan基双波长光电探测外延晶片，其特征在于，所述衬底为si衬底，所述si衬底是与所述n-gan纳米线段形成欧姆隧道结的p-si的晶片或者与所述n-gan纳米线段形成直接欧姆结的n-si的晶片；所述第一金属电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·内策尔，潘星辰，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：