【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及探测器，尤其涉及一种提高量子效率的长波红外探测器。
技术介绍
1、8μm以上红外波的(long wavelength infrared，lwir)波段在军事及民用领域都有着很广泛的应用，在热成像与夜视、安防与军事应用、医疗应用、工业与检测、光谱成像、元器件检测以及环境监测方面均有应用。
2、对于长波红外探测器，吸收区材料的高光吸收系数是光电器件高量子效率的基础，器件的暗电流、量子效率是衡量探测器性能的重要标准。多数超晶格势垒探测器采用体材料或与吸收层不同的超晶格材料作为势垒层，由此产生的晶格失配不同程度地影响晶体的外延生长，在材料生长中产生大量缺陷，影响长波红外探测器灵敏度，即量子效率。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种提高量子效率的长波红外探测器，用以解决现有技术中长波红外探测器的量子效率性能受限于高暗电流噪声导致性能受损的缺陷，实现降低势垒层与吸收层、顶部接触层、底部接触层之间的价带偏移，降低噪声，提高探测器件的量子效率。
2、本专利技术提供一种提高量子效率的长波红外探测器，包括：
3、底部接触层；
4、势垒层，所述势垒层外延于所述底部接触层之上；
5、吸收层，所述吸收层外延于所述势垒层之上；
6、顶部接触层，所述顶部接触层外延于所述吸收层之上；
7、其中，所述底部接触层、所述势垒层、所述吸收层和所述顶部接触层均为inas/gasb/alsb/gasb的m型超晶格，所述势垒层与
8、根据本专利技术提供的提高量子效率的长波红外探测器，还包括：
9、衬底层；
10、缓冲层，所述缓冲层外延于所述衬底层之上，所述底部接触层外延于所述缓冲层之上，所述缓冲层掺杂浓度大于1×1018cm-3，用以制备欧姆接触；
11、盖层，所述盖层外延于所述顶部接触层之上，掺杂浓度大于1×1018cm-3，用以制备欧姆接触。
12、根据本专利技术提供的提高量子效率的长波红外探测器，所述吸收层的超晶格材料的截止波长对应8μm至12μm的长波红外波段，厚度为1-3微米。
13、根据本专利技术提供的提高量子效率的长波红外探测器，所述底部接触层、所述顶部接触层的超晶格材料的截止波长与所述吸收层相同，厚度小于1微米。
14、根据本专利技术提供的提高量子效率的长波红外探测器，所述势垒层的超晶格材料的截止波长为中波红外波段，厚度小于500纳米。
15、根据本专利技术提供的提高量子效率的长波红外探测器，所述缓冲层与所述盖层为n型重掺杂，掺杂浓度均大于1×1018cm-3。
16、根据本专利技术提供的提高量子效率的长波红外探测器，所述底部接触层与所述顶部接触层为n型掺杂，掺杂浓度为1×1017-1×1018cm-3。
17、根据本专利技术提供的提高量子效率的长波红外探测器，所述势垒层均为非故意掺杂，表现为p型弱掺杂，掺杂浓度为1×1015-1×1016cm-3，所述吸收层为n型弱掺，掺杂浓度为5×1015-5×1016cm-3。
18、根据本专利技术提供的提高量子效率的长波红外探测器，所述势垒层的导带真空能级高于所述吸收层的导带真空能级150mev以上，所述势垒层的价带真空能级与所述吸收层的价带真空能级之差小于10mev。
19、根据本专利技术提供的提高量子效率的长波红外探测器，所述势垒层的带隙比所述吸收层的带隙高170mev以上。
20、根据本专利技术提供的提高量子效率的长波红外探测器，还包括：
21、第一钝化层，设置在所述缓冲层上方的最外围，呈环状凸台；
22、第二钝化层，设置在所述缓冲层上方，且包裹于所述底部接触层、所述吸收层、所述势垒层、所述顶部接触层和部分所述盖层的最外围；
23、第一电极，设置在所述缓冲层上方，且邻接于所述第一钝化层与所述第二钝化层之间；
24、第二电极，设置在所述盖层上方，且邻接于所述第二钝化层内侧，呈环状凸台。
25、本专利技术提供的提高量子效率的长波红外探测器，通过势垒层置于底部接触层与吸收层之间，并调整势垒层与其它层的inas层厚度不同，在最大程度上减少晶格失配问题，降低底部接触层、势垒层、吸收层与顶部接触层之间的价带偏移，降低暗电流噪声，提高探测器件的量子效率；通过调整m型超晶格结构中的inas层的厚度，在保证价带位置基本不变的情况下，来实现吸收层截止波长的变化，进而可以设计可以探测8μm到12μm的长波探测器。
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1.提高量子效率的长波红外探测器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的提高量子效率的长波红外探测器，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求1所述的提高量子效率的长波红外探测器，其特征在于，所述吸收层的超晶格材料的截止波长对应8μm至12μm的长波红外波段，厚度为1-3微米。
4.根据权利要求3所述的提高量子效率的长波红外探测器，其特征在于，所述底部接触层、所述顶部接触层的超晶格材料的截止波长与所述吸收层相同，厚度小于1微米。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的提高量子效率的长波红外探测器，其特征在于，所述势垒层的超晶格材料的截止波长为中波红外波段，厚度小于500纳米。
6.根据权利要求2所述的提高量子效率的长波红外探测器，其特征在于，所述底部接触层与所述顶部接触层为n型掺杂，掺杂浓度为1×1017-1×1018cm-3。
7.根据权利要求1所述的提高量子效率的长波红外探测器，其特征在于，所述势垒层为非故意掺杂，表现为p型弱掺，掺杂浓度为1×1015-1×1016cm-3；所述吸收层为n型弱掺，掺杂浓
8.根据权利要求1所述的提高量子效率的长波红外探测器，其特征在于，所述势垒层的导带真空能级高于所述吸收层的导带真空能级150meV以上，所述势垒层的价带真空能级与所述吸收层的价带真空能级之差小于10meV。
9.根据权利要求8所述的提高量子效率的长波红外探测器，其特征在于，所述势垒层的带隙比所述吸收层的带隙高170meV以上。
10.根据权利要求2所述的提高量子效率的长波红外探测器，其特征在于，还包括：
...【技术特征摘要】
1.提高量子效率的长波红外探测器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的提高量子效率的长波红外探测器，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求1所述的提高量子效率的长波红外探测器，其特征在于，所述吸收层的超晶格材料的截止波长对应8μm至12μm的长波红外波段，厚度为1-3微米。
4.根据权利要求3所述的提高量子效率的长波红外探测器，其特征在于，所述底部接触层、所述顶部接触层的超晶格材料的截止波长与所述吸收层相同，厚度小于1微米。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的提高量子效率的长波红外探测器，其特征在于，所述势垒层的超晶格材料的截止波长为中波红外波段，厚度小于500纳米。
6.根据权利要求2所述的提高量子效率的长波红外探测器，其特征在于，所述底部接触层与所述顶部接触...
【专利技术属性】
技术研发人员：李传波，成毅凡，周辉，张晓明，
申请(专利权)人：中央民族大学，
类型：发明
国别省市：
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