一种异质结光电探测器的外延结构及制备方法技术

本发明专利技术涉及半导体光电探测器领域，提供了一种异质结光电探测器的外延结构及制备方法，自下而上包括衬底、界面下层、界面过渡层、界面上层、SiN<subgt;x</subgt;原位钝化层和欧姆接触电极；所述欧姆接触电极的阳极与阴极沉积在SiN<subgt;x</subgt;原位钝化层表面，或所述欧姆接触电极的阳极与阴极沉积在预先刻蚀掉SiN<subgt;x</subgt;原位钝化层的界面上层表面。优点：本发明专利技术利用高成膜质量、无空气环境中杂质原子引入的原位生长薄SiN<subgt;x</subgt;膜作为钝化层，减少了Ⅲ族氮化物光电探测器的表面缺陷，进而抑制了半导体表面缺陷对光生载流子的俘获。此方法不仅有效改善了因表面缺陷导致的探测器中严重的持续光电导效应及由此带来的响应速度限制，而且显著提高了探测器的光响应稳定性与片上器件暗电流的均匀性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体光电探测器的，更具体地，涉及一种异质结光电探测器的外延结构及制备方法。

技术介绍

1、光电探测器是一种能将外加光信号转换为器件内部电信号的装置，现已广泛应用于光通信、环境监测、生物医学成像等领域。半导体光电探测器的基本工作原理是在外加光照下，半导体材料会吸收光子而产生电子-空穴对，进而影响半导体材料本身的电导率，即半导体在光、暗态下的导电性存在差异。根据探测器结构的不同，光电探测器可分为非增益型和增益型两大类，其中非增益器件型包括肖特基势垒光电二极管、pin光电二极管以及肖特基接触金属-半导体-金属(msm)型光电二极管，增益型器件包括雪崩光电二极管、双极型异质结光电晶体管、场效应异质结光电晶体管等。

2、在当前信息化技术高速发展的进程中，众多的应用场景都要求光电探测器具有在高响应度，可对微弱光进行探测，这就要求光电探测器具有较高的内部增益。得益于纤锌矿结构iii族氮化物半导体中的强自发极化和压电极化效应，由不同组分iii族氮化物半导体组成的异质结可通过形成极化电场使得异质界面两侧的外延薄膜层呈现高阻态，而光照产生的电子-空本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种异质结光电探测器的外延结构，其特征在于，自下而上包括衬底、界面下层、界面过渡层、界面上层、SiNx原位钝化层和欧姆接触电极；

2.根据权利要求1所述的异质结光电探测器的外延结构，其特征在于，所述SiNx原位钝化层中x的取值为0.5-1.5。

3.根据权利要求1所述的异质结光电探测器的外延结构，其特征在于，所述探测器外延结构的界面下层、界面过渡层和界面上层均为Ⅲ族氮化物半导体材料，界面下层、界面过渡层与界面上层互相构成异质结。

4.根据权利要求1所述的异质结光电探测器的外延结构，其特征在于，所述界面过渡层为通过组分调节使其禁带宽度由界面下层向界面...

【技术特征摘要】

1.一种异质结光电探测器的外延结构，其特征在于，自下而上包括衬底、界面下层、界面过渡层、界面上层、sinx原位钝化层和欧姆接触电极；

2.根据权利要求1所述的异质结光电探测器的外延结构，其特征在于，所述sinx原位钝化层中x的取值为0.5-1.5。

3.根据权利要求1所述的异质结光电探测器的外延结构，其特征在于，所述探测器外延结构的界面下层、界面过渡层和界面上层均为ⅲ族氮化物半导体材料，界面下层、界面过渡层与界面上层互相构成异质结。

4.根据权利要求1所述的异质结光电探测器的外延结构，其特征在于，所述界面过渡层为通过组分调节使其禁带宽度由界面下层向界面上层逐渐变化的iii族氮化物层，其厚度范围在0-50nm之间；厚度为0时，界面下层与界面上层之间形成突变异质结；厚度不为0时，形成渐变异质结。

5.根据权利要求1所述的异质结光电探测器的外延结构，其特征在于，所述界面上层为单层界面上层，所述界面上层为n型掺杂层。

【专利技术属性】
技术研发人员：江灏，彭琢雅，吴勉，吕泽升，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：