[发明专利]光电二极管

说明书

本申请提供一种光电二极管，所述光电二极管包括衬底、形成于所述衬底上的窗口层、形成于所述窗口层上的具有第一导电类型的第一导电层、形成于所述第一导电层上的吸收层、形成于所述吸收层上的具有第一导电类型的组分渐变层、形成于所述组分渐变层上的倍增层及形成于所述倍增层上的具有第二导电类型的第二导电层。其中，所述衬底的生长方向为[0001]方向，沿由下至上的方向，所述组分渐变层的禁带宽度逐渐减小，所述倍增层的禁带宽度大于所述组分渐变层的禁带宽度的最小值。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，特别涉及一种光电二极管。

背景技术

紫外探测技术是光电探测领域比较重要的技术，在高压输电线检测、气象预警、火灾预警等领域具有重要的应用前景。由GaN、AlN及由Al、Ga、N形成的三元化合物制备的雪崩光电二极管在进行紫外探测时灵敏度及稳定性均较高，得到了广泛的应用。

但是由GaN、AlN及由Al、Ga、N形成的三元化合物制备的雪崩光电二极管存在雪崩电压高、雪崩噪声大的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种光电二极管，所述光电二极管包括：

衬底，所述衬底的生长方向为[0001]方向；

形成于所述衬底上的窗口层；

形成于所述窗口层上的具有第一导电类型的第一导电层；

形成于所述第一导电层上的吸收层；

形成于所述吸收层上的具有第一导电类型的组分渐变层，沿由下至上的方向，所述组分渐变层的禁带宽度逐渐减小；

形成于所述组分渐变层上的倍增层，所述倍增层的禁带宽度大于所述组分渐变层的禁带宽度的最小值；

形成于所述倍增层上的具有第二导电类型的第二导电层。

在一个实施例中，所述组分渐变层的禁带宽度的最大值大于所述吸收层的禁带宽度。

在一个实施例中，所述窗口层、所述第一导电层、所述吸收层、所述组分渐变层、所述倍增层及所述第二导电层的材质分别为由Al、Ga和N形成的三元化合物或二元化合物。

在一个实施例中，所述组分渐变层的材质为Al_yGa_1-yN，0y1，所述组分渐变层中，沿由下至上的方向，y的值逐渐减小。

在一个实施例中，所述吸收层的材质为Al_bGa_1-bN，其中b＝y_max-z，且b＝y_min+z，0z0.1。

在一个实施例中，所述倍增层的材质为Al_bGa_1-bN，其中b＝y_max-z，且b＝y_min+z，0z0.1。

在一个实施例中，所述第一导电层包括具有第一导电类型的第一子导电层和形成于所述第一子导电层上具有第一导电类型的第二子导电层，所述第一子导电层的材质为Al_aGa_1-aN，其中，ba1；

所述第二子导电层的材质为Al_xGa_1-xN，所述第二子导电层中，沿由下至上的方向，x的值逐渐减小，且x_max＝a，x_min＝b；

所述第二子导电层的厚度为40nm-60nm，电子浓度为1×10¹⁸cm^-3～5×10¹⁸cm^-3。