[发明专利]一种基于II类超晶格的横向p‑n结红外探测器及其制作方法

权利要求书

1.一种基于II类超晶格的横向p-n结红外探测器，其特征在于：所述的红外探测器自下而上包括衬底（1）、缓冲层（2）、Ⅱ类超晶格（3）；Ⅱ类超晶格（3）表面分为n型区（4）和p型区（5），在n型区（4）和p型区（5）分别通过离子注入方法注入Si和Be元素形成高掺杂导电区域，在n型区（4）表面和p型区（5）表面及两者之间的表面区域分别蒸镀钛金电极，形成n型接触电极（6）、p型接触电极（7）及接地电极（8）。

2.根据权利要求1所述的一种基于II类超晶格的横向p-n结红外探测器，其特征在于：所述的Ⅱ类超晶格（3）为InAs/（In）GaSb超晶格、InAs/InAsSb超晶格、（In）GaAs/GaAsSb超晶格。

3.一种权利要求1或2所述的基于II类超晶格的横向p-n结红外探测器的制备方法，其特征在于：所述方法具体步骤如下：

步骤一：将衬底（1）放进分子束外延设备真空腔内，进行高温脱氧处理15min，然后在V族元素蒸汽保护下除气3~5 min；

步骤二：在步骤一处理后的衬底（1）上生长缓冲层（2）1~2μm；

步骤三：在缓冲层（2）上生长100~200个周期的Ⅱ类超晶格（3）；

步骤四：在步骤三的Ⅱ类超晶格（3）表面采用光刻胶掩膜定义n型区（4）和p型区（5），这两个区域均为正方形，边长尺寸250~400μm；

步骤五：在室温下，向n型区（4）和p型区（5）分别注入Si离子和Be离子到Ⅱ类超晶格（3）中，深度为500~800nm，并在惰性气体保护下350~400^oC进行退火处理15~60min消除注入损伤；

步骤六：通过光刻掩膜方法在n型区（4）和p型区（5）的表面及二者中间位置定义n型接触电极区、p型接触电极区及接地电极区，n型区和p型区均为正方形，边长尺寸为200~300μm，并在这些区域溅射钛金合金，作为n型接触电极（6）、p型接触电极（7）及接地电极（8），形成横向p-n结。

4.根据权利要求3所述的基于II类超晶格的横向p-n结红外探测器的制备方法，其特征在于：步骤五中，所述的Be离子和Si离子注入后p型区（5）和n型区（4）的载流子浓度均为10¹⁷~10¹⁸/cm³。

5.根据权利要求3所述的基于II类超晶格的横向p-n结红外探测器的制备方法，其特征在于：步骤六中，所述的钛金合金中，钛的厚度为50nm，金的厚度为200nm。