[发明专利]一种宽波段探测的光电探测器

权利要求书

1.一种宽波段探测的光电探测器，包括GaAlAs/GaAs光电阴极（1）、收集电子的阳极（2）、玻璃窗（3）、外壳（4）、封装底座（5）、电极（6）和引脚（7、8），其特征在于：所述外壳（4）顶部有开口，所述封装底座（5）和外壳（4）封装抽真空形成密封腔体，所述GaAlAs/GaAs光电阴极（1）和收集电子的阳极（2）结构采用半圆柱面阴极型，所述收集电子的阳极（2）上方设有透明SiO₂玻璃制成的玻璃窗（3），所述玻璃窗（3）在所述外壳（4）开口处与外壳（4）封接，所述电极（6）连接收集电子的阳极（2），所述引脚（7、8）连接GaAlAs/GaAs光电阴极（1），所述电极（6）和引脚（7、8）伸出于封装底座之外；所述GaAlAs/GaAs光电阴极（1）自下而上由n型GaAs衬底、Si₃N₄增透膜、第一Ga_x1Al_1-x1As缓冲层、第二Ga_x2Al_1-x2As缓冲层、p型GaAs发射层、Cs/O激活层组成；所述第一Ga_x1Al_1-x1As缓冲层选取P型掺杂的Ga_x1Al_1-x1As，掺杂元素为Zn，掺杂方式为梯度掺杂，x1的变化范围由0.39到0.49，掺杂层数m的变化范围是2~5，掺杂浓度从与Si₃N₄增透膜界面处的1.0×10¹⁵cm^-3变化到与第二Ga_x1Al_1-x1As缓冲层界面处的1.0×10¹⁷cm^-3，形成内建电场。

2.如权利要求1所述的宽波段探测的光电探测器，其特征在于：所述n型GaAs衬底采用高质量的GaAs(100)衬底，沿着晶向(100)方向对均匀性好的GaAs衬底进行切割。

3.如权利要求1所述的宽波段探测的光电探测器，其特征在于：所述Si₃N₄增透膜降低入射到GaAlAs缓冲层的光子的反射率，提高入射光子的高探测效率。

4.如权利要求1所述的宽波段探测的光电探测器，其特征在于：所述第二Ga_x2Al_1-x2As缓冲层选取P型掺杂的Ga_x2Al_1-x2As，掺杂元素为Zn，掺杂方式为指数掺杂，x2的变化范围由0.49到1.0，掺杂层数n的变化范围是3~8，掺杂浓度从与第一Ga_x1Al_1-x1As缓冲层界面处的1.0×10¹⁷cm^-3变化到与p型GaAs发射层界面处的1.0×10¹⁹cm^-3，形成内建电场。

5.如权利要求1所述的宽波段探测的光电探测器，其特征在于：所述p型GaAs发射层掺杂浓度为1.0×10¹⁹cm^-3，厚度为0.5~1.5um。

6.如权利要求1所述的宽波段探测的光电探测器，其特征在于：所述Cs/O激活层采用高低温两步激活法制备，标准的加热净化、“yo-yo”激活之后，再来一次温度较低的加热和“yo-yo”激活，Cs/O激活层使阴极达到负电子亲和势状态(NEA)，能够提高阴极灵敏度。