一种具有双栅控制结构的GaN基自驱动窄带光电探测器及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种具有双栅控制结构的GaN基自驱动窄带光电探测器及其制备方法和应用，属于半导体光电探测器技术领域。制备方法包括如下步骤：在衬底表面上依次外延生长缓冲层、第一吸收层、插入层、第二吸收层和极化层；沿极化层的一侧刻蚀，至暴露出部分第二吸收层，并在第二吸收层上保留部分极化层；刻蚀没有被极化层覆盖的第二吸收层的中间部分，在第二吸收层的中部刻蚀出凹槽；在凹槽中制备金属薄层；在金属薄层上方制备布拉格反射镜；在极化层上方制备第一金属电极，在第二吸收层上方制备第二金属电极。本发明专利技术的光电探测器，实现了低噪声的自驱动操作，可以在实现窄波段探测的同时有效地提升光暗抑制比和响应灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体光电子器件，更具体地，涉及一种具有双栅控制结构的gan基自驱动窄带光电探测器及其制备方法和应用。

技术介绍

1、光电探测器是一种把光信号转换为电信号的器件，即光子入射到光电探测器中产生电子-空穴对，然后通过外加偏压使得光生电子和空穴在器件内部输运形成光电流，实现光-电信号转换。光电探测器可以根据其不同的探测波段应用于光通信、光成像、火焰探测、生物医学检测等领域。

2、为满足不同的市场应用需求，目前已研发出了金属-半导体-金属(msm)光电探测器、pin结光电探测器、雪崩光电探测器(apd)、表面等离子激元(spr)光电探测器等多种结构类型的光电探测器。其中，msm型光电探测器凭借其响应速度快、灵敏度高和制作简单等优点被广泛关注。

3、传统对称结构的msm型光电探测器沿着外延生长方向依次包括衬底、缓冲层、吸收层、金属电极，该结构的主要不足之处是吸收层探测到的发光波段较宽，器件存在较大的暗电流，且无法进行小信号探测，因此无法应用于高保密性光通信、荧光检测、人工视觉等领域。

4、现有技术公开了一种自供电ms本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有双栅控制结构的GaN基自驱动窄带光电探测器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述具有双栅控制结构的GaN基自驱动窄带光电探测器的制备方法，其特征在于，所述第一吸收层(1031)的材质为Inx1Ga1-x1N或者Alx2Ga1-x2N，各组分系数为0≤x1<1，0≤x2<1；所述第一吸收层(1031)的厚度为0.9μm～4μm；

3.如权利要求2所述具有双栅控制结构的GaN基自驱动窄带光电探测器的制备方法，其特征在于，所述插入层(104)的材质为Iny1Ga1-y1N或者Aly2Ga1-y2N，各组分系数为0≤y1≤1，...

【技术特征摘要】

1.一种具有双栅控制结构的gan基自驱动窄带光电探测器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述具有双栅控制结构的gan基自驱动窄带光电探测器的制备方法，其特征在于，所述第一吸收层(1031)的材质为inx1ga1-x1n或者alx2ga1-x2n，各组分系数为0≤x1<1，0≤x2<1；所述第一吸收层(1031)的厚度为0.9μm～4μm；

3.如权利要求2所述具有双栅控制结构的gan基自驱动窄带光电探测器的制备方法，其特征在于，所述插入层(104)的材质为iny1ga1-y1n或者aly2ga1-y2n，各组分系数为0≤y1≤1，0≤y2≤1，y1<x1，y2>x2，所述插入层(104)厚度为1nm～50nm。

4.如权利要求2所述具有双栅控制结构的gan基自驱动窄带光电探测器的制备方法，其特征在于，所述极化层(106)的材质为inz1ga1-z1n或者alz2ga1-z2n，各组分系数为0≤z1≤1，0≤z2≤1，z1<x1，z2>x2，所述极化层(106)厚度为5nm～100nm。

5.如权利要求1所具有双栅控制结构的gan基自驱动窄带光电探测器的制备方法，其特征在于，所述金属薄层(105)的材质为ti、au、ag、al或...

【专利技术属性】
技术研发人员：楚春双，张紫辉，田康凯，黄福平，裴正旺，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：