[发明专利]红外光探测器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种红外光探测器，包括N型衬底；依序层叠设置在所述N型衬底上的N型超晶格吸收层、P型超晶格势垒层和P型超晶格接触层，所述P型超晶格势垒层和所述P型超晶格接触层中间隔的多个区域被注入离子，以形成多个接触所述N型超晶格吸收层的N型区；设置在所述N型衬底上的第一电极；以及设置在所述P型超晶格接触层上的第二电极。本发明还公开了一种红外光探测器的制备方法。本发明实施例公开了一种红外光探测器，在P型超晶格势垒层和所述P型超晶格接触层中设置多个接触N型超晶格吸收层的N型区，从而形成多个电学隔离的P型区，实现各个器件的独立，且红外光探测器的制备工艺简单，成本较低。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种红外光探测器及其制备方法。

背景技术

红外辐射探测是红外技术的重要组成部分，广泛应用于热成像、卫星遥感、气体监测、光通讯、光谱分析等领域。锑化物InAs/GaSb二类超晶格红外探测器由于具有均匀性好、俄歇复合率低、波长调节范围大等特点被认为是制备第三代红外探测器最理想的选择之一。相对于碲镉汞红外探测器(HgCdTe)，它的均匀性重复性更好、成本更低、在甚长波段性能更好；相对于量子阱红外探测器(QWIP)，它的量子效率更高、暗电流更小、工艺更简单。

目前国内外报道的锑化物红外探测器均采用台面结构，也就是采用刻蚀手段实现探测器单元间的电学隔离。刻蚀工艺将连接两个探测器单元间极性相同的材料去除，从而实现器件的独立工作。但由于锑化物材料体系加工工艺和钝化手段尚不成熟，在台面刻蚀中产生的侧壁损伤、表面氧化以及沾污等因素造成锑化物超晶格探测器表面漏电流较高，器件的暗电流控制较差，尤其是在长波甚长波段。这是目前制约锑化物红外探测器实用化的一个重要因素。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种能有效抑制表面暗电流的红外光探测器以及一种工艺简单的红外光探测器的制备方法。

为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种红外光探测器，包括：

N型衬底；

依序层叠设置在所述N型衬底上的N型超晶格吸收层、P型超晶格势垒层和P型超晶格接触层，所述P型超晶格势垒层和所述P型超晶格接触层中间隔的多个区域被注入离子，以形成多个接触所述N型超晶格吸收层的N型区；

设置在所述N型衬底上的第一电极；以及

设置在所述P型超晶格接触层上的第二电极。

优选地，所述N型超晶格吸收层包括100～2000周期的N型InAs/GaSb超晶格吸收层，每一周期所述N型InAs/GaSb超晶格吸收层包括InAs层和GaSb层，所述N型超晶格吸收层的厚度范围为1～8μm。

优选地，所述P型超晶格势垒层包括10～500周期的P型InAs/GaSb超晶格势垒层，每一周期所述P型InAs/GaSb超晶格势垒层包括InAs层和GaSb层，所述P型超晶格势垒层的厚度范围为0.05～2μm。

优选地，所述P型超晶格势垒层的有效带宽大于所述N型超晶格吸收层的有效带宽。

优选地，所述P型超晶格接触层包括20～500周期的P型InAs/GaSb超晶格接触层，每一周期所述P型InAs/GaSb超晶格接触层包括InAs层和GaSb层，所述P型超晶格接触层的厚度范围为0.1～2μm。

优选地，所述N型衬底为N型GaSb衬底或者N型InAs衬底。

本发明还公开了一种红外光探测器的制备方法，包括：

提供一N型衬底；

依次在所述N型衬底上生长形成N型超晶格吸收层、P型超晶格势垒层和P型超晶格接触层；