【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电探测领域，具体涉及一种吸收区和耗尽区分离的光电探测器。
技术介绍
1、低噪声红外光电探测器在医疗、遥感以及量子计算和通信等领域有着广泛的应用，但是红外光电探测器中的暗电流会引入系统中不需要的噪声，降低信噪比，进而降低红外光电探测器的灵敏度。因此，有效抑制暗电流对于提升红外光电探测器的整体功能和可靠性至关重要。传统的pin型探测器，本征层作为吸收区的同时，往往也成为了整个耗尽区，会产生较大的暗电流。
技术实现思路
1、鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术实施例提供一种吸收区和耗尽区分离的光电探测器，将光电探测器中的吸收区和耗尽区分离开来，能有效抑制器件中的暗电流，有利于提高光电探测器的信号质量，减少误报、延长设备寿命。
2、本专利技术实施例提供一种吸收区和耗尽区分离的光电探测器，包括：衬底；以及在衬底的上表面依次堆叠的缓冲层、吸收层、第一势垒层和第二势垒层，其中，缓冲层、吸收层、第一势垒层具有第一掺杂类型，第二势垒层具有第二掺杂类型，第一掺杂类型与第二掺杂类型不同，吸收层形成光电探测器的吸收区，第一势垒层和第二势垒层形成光电探测器的耗尽区。
3、在一些示意性实施例中，第一掺杂类型为n型掺杂，第二掺杂类型为p型掺杂。
4、在一些示意性实施例中，缓冲层为n型重掺杂，吸收层为n型轻掺杂，第一势垒层为n型轻掺杂，第二势垒层为p型重掺杂。
5、在一些示意性实施例中，n型轻掺杂的浓度范围为1015-1017/cm3，n型重掺杂的浓
6、在一些示意性实施例中，第一掺杂类型为p型掺杂，第二掺杂类型为n型掺杂。
7、在一些示意性实施例中，缓冲层为p型重掺杂，吸收层为p型轻掺杂，第一势垒层为p型轻掺杂，第二势垒层为n型重掺杂。
8、在一些示意性实施例中，p型轻掺杂的浓度范围为1015-1017/cm3，n型重掺杂的浓度范围为1018-1019/cm3，p型重掺杂的浓度范围为1018-1019/cm3。
9、在一些示意性实施例中，吸收层的带隙小于第一势垒层，第一势垒层的带隙小于或等于第二势垒层。
10、在一些示意性实施例中，第一势垒层的厚度大于第二势垒层。
11、在一些示意性实施例中，第一势垒层的厚度大于150nm，第二势垒层的厚度为100nm-150nm。
12、基于上述，在本专利技术的吸收区和耗尽区分离的光电探测器中，通过采用第一势垒层、第二势垒层的双势垒结构，缓冲层、吸收层、第一势垒层为n型掺杂、第二势垒层为p型掺杂，或缓冲层、吸收层、第一势垒层为p型掺杂、第二势垒层为n型掺杂的组合，从而将光电探测器中的吸收区和耗尽区分离开来，双势垒结构作为器件的耗尽区，耗尽区不受吸收区的厚度限制，可以调整吸收区厚度获得响应度大、暗电流低的器件。同时，与吸收区分离的双势垒结构的厚度可以阻挡产生复合暗电流、扩散暗电流、隧穿暗电流、表面暗电流的形成，使器件暗电流达到较低水平。
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1.一种吸收区和耗尽区分离的光电探测器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的吸收区和耗尽区分离的光电探测器，其特征在于，所述第一掺杂类型为N型掺杂，所述第二掺杂类型为P型掺杂。
3.根据权利要求2所述的吸收区和耗尽区分离的光电探测器，其特征在于，所述缓冲层为N型重掺杂，所述吸收层为N型轻掺杂，所述第一势垒层为N型轻掺杂，所述第二势垒层为P型重掺杂。
4.根据权利要求3所述的吸收区和耗尽区分离的光电探测器，其特征在于，所述N型轻掺杂的浓度范围为1015-1017/cm3，所述N型重掺杂的浓度范围为1018-1019/cm3，所述P型重掺杂的浓度范围为1018-1019/cm3。
5.根据权利要求1所述的吸收区和耗尽区分离的光电探测器，其特征在于，所述第一掺杂类型为P型掺杂，所述第二掺杂类型为N型掺杂。
6.根据权利要求5所述的吸收区和耗尽区分离的光电探测器，其特征在于，所述缓冲层为P型重掺杂，所述吸收层为P型轻掺杂，所述第一势垒层为P型轻掺杂，所述第二势垒层为N型重掺杂。
7.根据权利要求6所述的吸收区
8.根据权利要求1所述的吸收区和耗尽区分离的光电探测器，其特征在于，所述吸收层的带隙小于所述第一势垒层，所述第一势垒层的带隙小于或等于所述第二势垒层。
9.根据权利要求1所述的吸收区和耗尽区分离的光电探测器，其特征在于，所述第一势垒层的厚度大于所述第二势垒层。
10.根据权利要求9所述的吸收区和耗尽区分离的光电探测器，其特征在于，所述第一势垒层的厚度大于150nm，所述第二势垒层的厚度为100nm-150nm。
...【技术特征摘要】
1.一种吸收区和耗尽区分离的光电探测器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的吸收区和耗尽区分离的光电探测器，其特征在于，所述第一掺杂类型为n型掺杂，所述第二掺杂类型为p型掺杂。
3.根据权利要求2所述的吸收区和耗尽区分离的光电探测器，其特征在于，所述缓冲层为n型重掺杂，所述吸收层为n型轻掺杂，所述第一势垒层为n型轻掺杂，所述第二势垒层为p型重掺杂。
4.根据权利要求3所述的吸收区和耗尽区分离的光电探测器，其特征在于，所述n型轻掺杂的浓度范围为1015-1017/cm3，所述n型重掺杂的浓度范围为1018-1019/cm3，所述p型重掺杂的浓度范围为1018-1019/cm3。
5.根据权利要求1所述的吸收区和耗尽区分离的光电探测器，其特征在于，所述第一掺杂类型为p型掺杂，所述第二掺杂类型为n型掺杂。
6.根据权利要求5所述的吸收区和耗尽区分离的光...
【专利技术属性】
技术研发人员：李明明，成毅凡，陈冠良，唐振耘，宋志刚，李树深，郑婉华，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：
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