一种Si基InGaAs光电探测器及其制备方法技术

技术编号:46476683 阅读:8 留言:0更新日期:2025-09-23 22:35
本发明专利技术提供一种Si基InGaAs光电探测器及其制备方法。该Si基InGaAs光电探测器包括在硅衬底表面依次生长的Ge过渡层、GaAs过渡层和非掺杂InP缓冲层;以及在非掺杂InP缓冲层表面依次生长的下掺杂InP层、非掺杂InGaAs吸收层和上掺杂InP层。本发明专利技术在Si衬底和III‑V族异质外延薄膜之间,顺序插入工艺较为成熟的Si基Ge、Ge基GaAs、GaAs基InP外延层,消除Si上直接外延生长InGaAs的晶体结构类型差异和减少晶格常数失配程度,使得InGaAs外延层缺陷减少且质量提高,更好地制备高性能探测器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电探测器,尤其涉及一种si基ingaas光电探测器及其制备方法。


技术介绍

1、近红外波段(near infra-red,nir:0.7μm~2.5μm)的光电探测,在光通信、光传感和光计算等信息光电系统多个领域具有重要的地位。传统的红外光电探测器,一般在iii-v族化合物半导体衬底(如gaas、inp等)生长二元、三元或四元化合物半导体薄膜制备,通过调节生长条件及组分改变能带结构或应力,满足不同波段的探测需求。然而,受限于iii-v族化合物半导体的单晶拉制及外延生长困难,量产的晶圆尺寸一般较小,晶体质量有限。

2、si基ge外延探测器具有同cmos工艺兼容、容易集成、可大规模制造和成本低廉的突出优点,成为迅速崛起的si基光电集成芯片的关键器件之一。目前si基ge外延探测器已经在o波段取得了同iii-v族探测器可比拟的性能。相关si基ge外延探测器的分立器件或阵列产品,以及包含波导型ge探测器的硅光集成芯片,成为光电集成芯片的主流发展趋势。然而,ge探测器对红外光波的吸收系数在1.5µm左右开始急剧下降,使得ge光电探测器无法满本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种Si基InGaAs光电探测器,其特征在于,包括:在硅衬底表面依次生长的Ge过渡层、GaAs过渡层和非掺杂InP缓冲层;以及在所述非掺杂InP缓冲层表面依次生长的下掺杂InP层、非掺杂InGaAs吸收层和上掺杂InP层。

2.根据权利要求1所述的Si基InGaAs光电探测器,其特征在于,所述Ge过渡层的厚度为50-500 nm;

3.根据权利要求1或2所述的Si基InGaAs光电探测器,其特征在于,所述非掺杂InGaAs吸收层的厚度为500-3000nm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的Si基InGaAs光电探测器,其特征在于,所述下掺杂In...

【技术特征摘要】

1.一种si基ingaas光电探测器,其特征在于,包括:在硅衬底表面依次生长的ge过渡层、gaas过渡层和非掺杂inp缓冲层;以及在所述非掺杂inp缓冲层表面依次生长的下掺杂inp层、非掺杂ingaas吸收层和上掺杂inp层。

2.根据权利要求1所述的si基ingaas光电探测器,其特征在于,所述ge过渡层的厚度为50-500 nm;

3.根据权利要求1或2所述的si基ingaas光电探测器,其特征在于,所述非掺杂ingaas吸收层的厚度为500-3000nm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的si基ingaas光电探测器,其特征在于,所述下掺杂inp层的厚度为300-800nm;

5.根据权利要求4所述的si基ingaas光电探测器,其特征在于,所述下掺杂inp层和所述上掺杂inp层为相反掺杂...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯巍巍麻力任翔周钦沅
申请(专利权)人:中国电子技术标准化研究院工业和信息化部电子工业标准化研究院工业和信息化部电子第四研究院
类型:发明
国别省市:

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