红外探测器及其制备方法技术

技术编号:46318998 阅读:11 留言:0更新日期:2025-09-05 18:54
本发明专利技术提供一种红外探测器及其制备方法,涉及红外光电器件及制备技术领域。该红外探测器包括:衬底;材料层,位于衬底上方,材料层包括由下至上依次层叠增益区、第二吸收区、第一吸收区,其中,增益区由势阱层和位于势阱层两侧的势垒层组成,用于调控红外探测器中红外信号的信号增益,第二吸收区和第一吸收区采用不同的吸收材料,用于吸收不同波长的红外光。通过选择双势垒共振隧穿结构提供内部增益,以及使用不同截止波段材料的双吸收区,实现高响应度的宽光谱红外探测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及红外光电器件及制备,具体涉及一种红外探测器及其制备方法


技术介绍

1、红外探测器在夜视、气体检测、气体检测、光通信、医疗诊断、污染监测、矿藏探测等领域具备着广泛的应用潜力。随着红外探测技术的不断发展,新一代红外探测器要求具备高响应度、低噪声水平、宽光谱探测、大规模面阵等技术特点。

2、在红外探测器中引入内部光电增益可以有效提高探测器响应度,目前主流内部光电增益技术为雪崩光电二极管(apd)技术,apd的雪崩增益机制需要其工作于极高偏压下,且引入过量噪声导致探测性能受限。得益于带间吸收的吸收区与双势垒共振隧穿内部增益结构的结合,基于共振隧穿结构的红外探测器(pdrtd)可以避免上述问题,但现有的pdrtd仍受限于单一吸收区材料的截止波长,难以实现探测波段的宽光谱覆盖。

3、此外,上述红外探测器结构通常外延生长于晶格匹配的inp,gasb衬底上,这些衬底成本较高且受限于衬底的尺寸不利于大规模集成,需要衬底转移至成本较低,大尺寸的si衬底或gaas衬底上。


技术实现思路>

1、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种红外探测器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的红外探测器,其特征在于,所述衬底(10)为Si材料或半绝缘GaAs材料。

3.根据权利要求1所述的红外探测器,其特征在于,所述吸收材料为GaAs、GaSb、InAs、InGaAs、InAsSb、InGaAsSb中的至少两种组合,所述第一吸收区(205)的截止波长大于所述第二吸收区(203)的截止波长。

4.根据权利要求1所述的红外探测器,其特征在于,当所述第二吸收区(203)和所述第一吸收区(205)的晶格不匹配时,所述红外探测器还包括在所述第二吸收区(203)和所述第一吸收区(205)之...

【技术特征摘要】

1.一种红外探测器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的红外探测器,其特征在于,所述衬底(10)为si材料或半绝缘gaas材料。

3.根据权利要求1所述的红外探测器,其特征在于,所述吸收材料为gaas、gasb、inas、ingaas、inassb、ingaassb中的至少两种组合,所述第一吸收区(205)的截止波长大于所述第二吸收区(203)的截止波长。

4.根据权利要求1所述的红外探测器,其特征在于,当所述第二吸收区(203)和所述第一吸收区(205)的晶格不匹配时,所述红外探测器还包括在所述第二吸收区(203)和所述第一吸收区(205)之间设置的缓冲层(204),其中,所述缓冲层(204)与所述第二吸收区(203)和所述第一吸收区(205)之间的异质结为一型带隙。

5.根据权利要求4所述的红外探测器,其特征在于,所述材料层(20)还包括:

6.根据权利要求5所述的红外探测器,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴东海庞秋瑶杨孟骐徐应强倪海桥牛智川
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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