[发明专利]一种用于单行载流子光电二极管的吸收区结构

权利要求书

1.一种用于单行载流子光电二极管的吸收区结构，其特征在于，所述吸收区结构采用In_1-xGa_xAs_yP_1-y材料生长，其中，x、y分别为Ga元素和As元素的材料组分，0<x<1，0<y≤1，且组分参数x、y呈线性渐变或阶跃式梯度变化，使得吸收区内的禁带宽度实现梯度变化。

2.根据权利要求1所述的用于单行载流子光电二极管的吸收区结构，其特征在于：组分参数x、y的选取使得In_1-xGa_xAs_yP_1-y材料的禁带宽度不大于波长为1.5μm的激光的光子能量。

3.根据权利要求1所述的用于单行载流子光电二极管的吸收区结构，其特征在于：所述In_1-xGa_xAs_yP_1-y材料的组分参数x、y的取值范围为0.38≤x≤0.47，0.82≤y≤1。

4.根据权利要求1所述的用于单行载流子光电二极管的吸收区结构，其特征在于：所述吸收区In_1-xGa_xAs_yP_1-y材料的组分从靠近p型接触层的一端朝靠近n型接触层的一端呈线性渐变，且Ga组分x为逐渐增大，使得吸收区内的禁带宽度实现线性变化。

5.根据权利要求1所述的用于单行载流子光电二极管的吸收区结构，其特征在于：所述吸收区In_1-xGa_xAs_yP_1-y材料的组分从靠近p型接触层的一端朝靠近n型接触层的一端呈阶跃式梯度变化，且Ga组分x为逐梯度增大，使得吸收区内的禁带宽度实现梯度变化。

6.根据权利要求4或5所述的用于单行载流子光电二极管的吸收区结构，其特征在于：所述吸收区In_1-xGa_xAs_yP_1-y材料中，靠近p型接触层一端的组分为In_0.62Ga_0.38As_0.82P_0.18，靠近n型接触层的一端的组分为In_0.53Ga_0.47As，中间组分呈线性渐变或呈阶跃式梯度变化。

7.根据权利要求1所述的用于单行载流子光电二极管的吸收区结构，其特征在于：所述吸收区In_1-xGa_xAs_yP_1-y材料的晶格常数应与InP相匹配，x、y满足：

x=0.1896y0.4176-0.0125y.]]>

8.根据权利要求1所述的用于单行载流子光电二极管的吸收区结构，其特征在于：所述吸收区In_1-xGa_xAs_yP_1-y材料的带隙为：

E_g(In_1-xGa_xAs_yP_1-y)＝1.35+(0.642+0.758x)x+(0.101y-1.101)y

-(0.28x-0.109y+0.159)xy

其中，0.74eV≤E_g(In_1-xGa_xAs_yP_1-y)≤0.82eV。

9.根据权利要求1所述的用于单行载流子光电二极管的吸收区结构，其特征在于：所述单行载流子光电二极管包括依次相连的p型接触层、阻挡层、吸收区、收集区、以及n型接触层。

10.根据权利要求9所述的用于单行载流子光电二极管的吸收区结构，其特征在于：所述单行载流子光电二极管还包括连接层以及电荷区，所述连接层连接于所述吸收区及收集区之间，所述电荷区连接于所述收集区及n型接触层之间。