[发明专利]一种低功耗、零偏压单行载流子光电探测器

权利要求书

1.一种低功耗、零偏压单行载流子光电探测器，其特征在于包括如下结构：半导体衬底，其由InP材料构成，并具有半绝缘特性；外延层，其由InAlAs、InGaAs、InGaAsP及InP材料构成；所述光电探测器以p型掺杂的InAlAs材料作为电子阻挡层；所述光电探测器入光面位于衬底一侧。

2.根据权利要求1所述的低功耗、零偏压单行载流子光电探测器，其特征在于：所述单行载流子光电探测器的结构从下至上依次为：InP半绝缘衬底、第一InGaAs腐蚀阻止层、InP次收集层(其上镀有n型接触电极)、第二InGaAs腐蚀阻止层、InP收集层、InGaAsP过渡层、InGaAs吸收层、InAlAs电子阻挡层和InGaAs接触层(其上镀有p型接触电极)。

3.根据权利要求2所述的低功耗、零偏压单行载流子光电探测器，其特征在于：所述InAlAs材料中In的组分是0.52，Al的组分是0.48。

4.根据权利要求2所述的低功耗、零偏压单行载流子光电探测器，其特征在于：所述InAlAs电子阻挡层为p型掺杂，杂质材料是Zn，掺杂浓度在1×10¹⁸原子/cm³到3×10¹⁹原子/cm³的范围内，1×10¹⁸原子/cm³和3×10¹⁹原子/cm³也包括在内。

5.根据权利要求1所述的低功耗、零偏压单行载流子光电探测器，其特征在于：所述外延层的厚度在2μm到4μm的范围内，2μm和4μm也包括在内。

6.根据权利要求2所述的低功耗、零偏压单行载流子光电探测器，其特征在于：所述InP收集层为n型掺杂，杂质材料是Si，掺杂浓度在1×10¹⁶原子/cm³到5×10¹⁶原子/cm³的范围内，1×10¹⁶原子/cm³和5×10¹⁶原子/cm³也包括在内。

7.根据权利要求2所述的低功耗、零偏压单行载流子光电探测器，其特征在于：所述InGaAs材料中In的组分是0.53，Ga的组分是0.47。

8.根据权利要求2所述的低功耗、零偏压单行载流子光电探测器，其特征在于：所述InGaAs吸收层采用p型掺杂，杂志材料是Si，底部的掺杂浓度范围在2×10¹⁷原子/cm³到5×10¹⁷原子/cm³的范围内，2×10¹⁷原子/cm³和5×10¹⁷原子/cm³也包括在内，顶部掺杂浓度范围在1×10¹⁸原子/cm³到5×10¹⁸原子/cm³的范围内，1×10¹⁸原子/cm³和5×10¹⁸原子/cm³也包括在内，其掺杂浓度自底向上线性增加。

9.根据权利要求2所述的低功耗、零偏压单行载流子光电探测器，其特征在于：所述InP半绝缘衬底经过减薄抛光处理。

10.根据权利要求1所述的低功耗、零偏压单行载流子光电探测器，其特征在于：所述光电探测器在零偏压下的效率带宽积与在5V反向偏压下的效率带宽积之比大于0.6。