[发明专利]红外探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种红外探测器，其特征在于，包括：

N型衬底；

探测部，设置于所述N型衬底上，所述探测部包括多个叠层设置的探测单元；其中，所述探测单元为P-I-N型结构，相邻所述探测单元间形成隧道结；

上电极，设置于所述探测部上；

下电极，设置于所述N型衬底上；

所述红外探测器工作时，所述探测单元吸收待测红外光信号并且所述探测单元将所述待测红外光信号转换为电信号，所述电信号通过所述隧道结进行传输；

其中，所述探测单元包括N型接触层，以及依序叠层设置在所述N型接触层上的N型超晶格导电层、超晶格吸收层、P型超晶格导电层及P型接触层；其中，所述探测单元的P型接触层与相邻所述探测单元的N型接触层形成所述隧道结；

其中，所述N型超晶格导电层的材料包括N型的InAs/GaSb超晶格材料或者N型的InAs/InAsSb超晶格材料；

所述P型超晶格导电层的材料包括P型的InAs/GaSb超晶格材料或P型的InAs/InAsSb超晶格材料；

所述N型接触层为N型InAs接触层；所述P型接触层为P型GaSb接触层。

2.根据权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，所述超晶格吸收层的厚度为100~500nm。

3.根据权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，所述超晶格吸收层的材料包括未掺杂的InAs/GaSb超晶格材料或未掺杂的InAs/InAsSb超晶格材料；

和/或，所述N型衬底为N型GaSb衬底或者N型的InAs衬底。

4.根据权利要求1至3任一项所述的红外探测器，其特征在于，所述探测部包括2-100个所述探测单元。

5.一种权利要求1至4任一项所述的红外探测器的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

S10、提供一N型衬底；

S20、在所述N型衬底上形成多个叠层设置的探测单元以形成探测部；其中，所述探测单元为P-I-N型结构，相邻所述探测单元间形成隧道结；

S30、在所述探测部上形成上电极；

S40、在所述N型衬底上形成下电极；

其中，所述步骤S20包括：

S21、制作形成N型接触层；

S22、在所述N型接触层上形成N型超晶格导电层；

S23、在所述N型超晶格导电层上形成超晶格吸收层；

S24、在所述超晶格吸收层上形成P型超晶格导电层；

S25、在所述P型超晶格导电层上形成P型接触层；

S26、在所述P型接触层上重复步骤S21至步骤S25至少一次；其中，所述探测单元的P型接触层与相邻所述探测单元的N型接触层形成所述隧道结；

其中，所述N型超晶格导电层的材料包括N型的InAs/GaSb超晶格材料或者N型的InAs/InAsSb超晶格材料；

所述P型超晶格导电层的材料包括P型的InAs/GaSb超晶格材料或P型的InAs/InAsSb超晶格材料；

所述N型接触层为N型InAs接触层；所述P型接触层为P型GaSb接触层。

6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述超晶格吸收层的厚度为100~500nm。

7.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述步骤S20采用金属有机物化学气相沉积工艺或分子束外延工艺在所述N型衬底上形成所述探测部。

8.根据权利要求5-7任一项所述的制作方法，其特征在于，

所述超晶格吸收层的材料包括未掺杂的InAs/GaSb超晶格材料或未掺杂的InAs/InAsSb超晶格材料；

和/或，所述N型衬底为N型GaSb衬底或者N型的InAs衬底。