[发明专利]一种双通道宽光谱探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种双通道宽光谱探测器，其特征在于，包括：

衬底(1)；

台体结构，包括：依次层叠于衬底(1)上的n型掺杂的GaSb形成的下电极接触层(2)、非故意掺杂的GaSb形成的第一吸收层(3)、p型掺杂的GaSb形成的中电极接触层(4)、p型掺杂的GaAs形成的隔离层(5)、非故意掺杂的GaAs形成的第二吸收层(6)、n型掺杂的GaSb形成的上电极接触层(7)，其中，在上电极接触层(7)顶部形成上台面，在中电极接触层(4)形成有中台面，在下电极接触层(2)形成有下台面；

上电极(8)、中电极(9)和底电极(10)，分别设置于所述上台面、中台面和下台面上，与所述上电极接触层(7)、中电极接触层(4)、上电极接触层(2)电连接。

2.根据权利要求1所述的双通道宽光谱探测器，其特征在于，还包括：钝化层(11)，覆盖层叠结构的部分上表面及部分侧壁。

3.根据权利要求1或2所述的双通道宽光谱探测器，其特征在于：

所述下电极接触层(2)材料为n型掺杂的GaSb，掺杂浓度为1.5×10¹⁸～4×10¹⁸cm^-3，厚度为450～750nm；

所述中电极接触层(4)为p型掺杂的GaSb，掺杂浓度为2×10¹⁸～5×10¹⁸cm^-3，厚度为500～750nm；

所述上电极接触层(7)材料为n型掺杂的GaSb，掺杂浓度为2×10¹⁸～5×10¹⁸cm^-3，厚度为200～400nm。

4.根据权利要求1或2所述的双通道宽光谱探测器，其特征在于：

所述第一吸收层(3)为非故意掺杂的GaSb，厚度为500～1000nm，用于吸收近红外及中波红外的光信号，产生光生载流子；

所述第二吸收层(6)为非故意掺杂的GaAs，厚度为750～1500nm，吸收波长位于可见光区域及更短波长的光，产生光生载流子。

5.根据权利要求1或2所述的双通道宽光谱探测器，其特征在于：所述隔离层(5)为p型掺杂的GaAs，掺杂浓度为2×10¹⁸～5×10¹⁸cm^-3，厚度为200～400nm。

6.根据权利要求1或2所述的双通道宽光谱探测器，其特征在于：所述上电极(8)、中电极(9)及下电极(10)为开口环形或闭合环形，采用Ti/Pt/Au材料。

7.根据权利要求1或2所述的双通道宽光谱探测器，所述衬底(1)为半绝缘型GaAs衬底。

8.根据权利要求2所述的双通道宽光谱探测器，所述的钝化层(11)为SiO2。

9.一种制备权利要求1至8中任一双通道宽光谱探测器的方法，其特征在于，包括：

步骤B：在衬底(1)上依次生长n型掺杂的GaSb形成的下电极接触层(2)、非故意掺杂的GaSb形成的第一吸收层(3)、p型掺杂的GaSb形成的中电极接触层(4)、p型掺杂的GaAs形成的隔离层(5)、非故意掺杂的GaAs形成的第二吸收层(6)、n型掺杂的GaSb形成的上电极接触层(7)；

步骤C：通过半导体工艺形成具有上台面、中台面及下台面的所述台体结构；

步骤F：在上台面、中台面及下台面上分别形成上电极(8)、中电极(9)及下电极(10)。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，

所述步骤B之前还包括：步骤A：对衬底(1)进行除气以及脱氧处理；和/或

所述步骤C与步骤F之间还包括：

步骤D：通过溅射工艺形成覆盖所述台体结构的上表面及侧壁的钝化层(11)；

步骤E：通过光刻工艺，刻蚀掉上台面、中台面及下台面上表面的部分钝化层(11)，暴露上电极接触层(7)、中电极接触层(4)及下电极接触层(2)三者的部分上表面。