[发明专利]一种具有强制p型表面态的InAs/GaNSb二类超晶格光探测器

说明书

本发明公开了一种具有强制p型表面态的InAs/GaNSb二类超晶格光探测器，光探测器的吸收区为p型，二类超晶格光探测器的吸收区包括有InAs层和GaSb层，GaSb层中凝入有N元素，N元素将吸收区的能带结构中超晶格价带顶抬升至高于吸收区的表面态，或者超晶格价带顶抬升至低于表面态但与表面态之间的距离小于3kBT。本发明通过在传统的InAs/GaSb二类超晶格光探测器吸收区的GaSb层中凝入一定量的N元素，通过N元素使得吸收区中超晶格价带抬升至高于吸收区的表面态，或者超晶格价带顶抬升至低于表面态但与表面态之间的距离小于3kBT，从而使得表面态转变成与吸收区同型的p型，消除表面SRH暗电流，提高探测器的性能。

技术领域

本发明属于二类超晶格光探测器技术领域，具体涉及一种具有强制p型表面态的InAs/GaNSb二类超晶格光探测器。

背景技术

表面态是固体自由表面或固体间接口附近局部性的电子能态。由于固体表面原子结构不同于体内原子结构，使得表面能级既不同于固体体能带，也不同于孤立原子能级。半导体表面态通常位于基本禁带中或禁带边缘附近。当前InAs/GaSb光探测器表面态的费米能级均位于禁带中。常见探测器中的吸收区多为弱p型，这样少数载流子是电子，具有比空穴高很多的迁移率。p型吸收区与上述表面态会形成大量的SRH复合中心，从而导致大表面暗电流，限制探测器的性能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种具有强制 p型表面态的InAs/GaNSb二类超晶格光探测器，所述光探测器的吸收区为p型，所述二类超晶格光探测器的吸收区包括有InAs层和GaSb 层，所述GaSb层中凝入有N元素，N元素将吸收区的能带结构中超晶格价带顶抬升至高于吸收区的表面态，或者超晶格价带顶抬升至低于表面态但与表面态之间的距离小于3kBT，其中kB是玻尔兹曼常数，T是InAs/GaSb二类超晶格光探测器的工作温度。

GaSb层中的N元素含量小于5％。

本发明的有益效果是：本发明通过在传统的InAs/GaSb二类超晶格光探测器吸收区的GaSb层中凝入一定量的N元素，通过N元素使得吸收区中超晶格价带抬升至高于吸收区的表面态，或者超晶格价带顶抬升至低于表面态但与表面态之间的距离小于3kBT，从而使得表面态转变成与吸收区同型的p型，消除表面SRH暗电流，提高探测器的性能。

附图说明

图1是本发明InAs/GaSb(N)二类超晶格光探测器的能带结构示意图；

图2是传统InAs/GaSb二类超晶格光探测器的能带结构示意图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步说明。

如图1-2所示，一种具有强制p型表面态的InAs/GaNSb二类超晶格光探测器，所述光探测器的吸收区为p型，所述二类超晶格光探测器的吸收区包括有InAs层和GaSb层，所述GaSb层中凝入有N元素，N元素将吸收区的能带结构中超晶格价带顶抬升至高于吸收区的表面态，或者超晶格价带顶抬升至低于表面态但与表面态之间的距离小于3kBT，其中kB是玻尔兹曼常数，T是InAs/GaSb二类超晶格光探测器的工作温度。

GaSb层中的N元素含量小于5％。

具体结构可以为7ML InAs/10ML GaN_0.01Sb_0.99。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化，因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。