[发明专利]用于锑化物基反向二极管毫米波探测器的方法和装置

权利要求书

1.一种反向二极管，包括：

邻近非均匀掺杂分布之第一侧的阴极层；和

邻近间隔层之第二侧的锑化物基隧道势垒层。

2.根据权利要求1所述的反向二极管，其中所述锑化物基隧道势垒的厚度在大约三埃到大约三十埃之间。

3.根据权利要求2所述的反向二极管，其中所述锑化物基隧道势垒未掺杂。

4.根据权利要求1所述的反向二极管，其中所述非均匀掺杂分布进一步包括δ掺杂分布。

5.根据权利要求4所述的反向二极管，其中所述δ掺杂分布包括铍掺杂剂。

6.根据权利要求5所述的反向二极管，其中所述铍掺杂剂的浓度为至少5×10⁺¹¹cm^-2。

7.根据权利要求1所述的反向二极管，其中所述锑化物基隧道势垒进一步包括AlSb。

8.根据权利要求1所述的反向二极管，其中所述非均匀掺杂分布的第一侧相对于第二侧为上侧。

9.根据权利要求1所述的反向二极管，其中所述非均匀掺杂分布位于所述第一侧的区域上。

10.根据权利要求1所述的反向二极管，进一步包括邻近所述非均匀掺杂分布之第二侧的间隔层。

11.一种对反向二极管探测器进行掺杂的方法，包括：

形成邻近隧穿阳极接触层的半绝缘GaAs衬底；

形成邻近所述隧穿阳极接触层之上侧和间隔层之下侧的锑化物子结构；和

在所述间隔层的上侧上形成非均匀铍掺杂分布。

12.根据权利要求11所述的方法，其中形成锑化物子结构进一步包括在下面的GaSb阳极层和上面的AlSb隧道势垒之间形成未掺杂的AlGaSb层。

13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括形成所述上面的AlSb隧道势垒，所述上面的AlSb隧道势垒的厚度在三到三十埃之间。

14.根据权利要求11所述的方法，其中形成掺杂分布进一步包括形成δ掺杂分布。

15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括在所述掺杂分布的非均匀掺杂的区域上形成δ掺杂分布。

16.根据权利要求14所述的方法，其中δ掺杂平面的浓度为至少5×10^+1lcm^-2。

17.一种构建反向二极管探测器的方法，包括：

形成半绝缘GaAs衬底；

在所述衬底上生长阳极层和锑化物基隧道势垒；以及

在间隔层上沉积非均匀掺杂分布以减小所述探测器的结电容。

18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括将所述隧道势垒的厚度减小到小于七埃，以减小所述探测器的结电阻。

19.根据权利要求18所述的方法，其中沉积非均匀掺杂分布进一步包括沉积铍δ掺杂分布以维持所述探测器的曲率。

20.根据权利要求17所述的方法，进一步包括通过δ掺杂的非均匀掺杂分布来调整所述探测器的导带弯曲。

21.根据权利要求20所述的方法，其中所述δ掺杂包括浓度为至少5×10⁺¹¹cm^-2的铍掺杂剂。

22.根据权利要求17所述的方法，进一步包括通过所述非均匀掺杂分布和所述隧道势垒来减小结电阻，所述反向二极管探测器包括比反向电流受到更强抑制的前向电流。

23.根据权利要求22所述的方法，其中比反向电流更强地抑制前向电流增大了所述探测器的曲率。

24.根据权利要求17所述的方法，其中所述非均匀掺杂分布和所述锑化物基隧道势垒弯曲，以改进阴极导带能级与阳极价带能级之间的对准。

25.根据权利要求24所述的方法，其中向所述导带能级和价带能级弯曲阴极导带增加了用于隧穿的电子的可用数量。