[发明专利]一种高温度稳定性紫外雪崩光电探测器及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201910271776.X 申请日: 2019-04-04
公开(公告)号: CN109980039A 公开(公告)日: 2019-07-05
发明(设计)人: 余晨辉;李林;徐腾飞;陈红富 申请(专利权)人: 南通大学
主分类号: H01L31/107 分类号: H01L31/107;H01L31/18
代理公司: 常州易瑞智新专利代理事务所(普通合伙) 32338 代理人: 徐琳淞
地址: 226000*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 紫外雪崩光电探测器 高温度稳定性 调制周期 结构层 制备 交替设置 分离层 吸收层 多层 挥发 应用
【权利要求书】:

1.一种高温度稳定性紫外雪崩光电探测器,其特征在于:其结构从下至上依次为AlN模板层(1)、AlN缓冲层(2)、n型AlGaN层(3)、i型GaN吸收层(4)、n型GaN分离层(5)、GaN/AlN能带调制周期结构层(6)和p型GaN层(7);所述n型AlGaN层(3)上引出有n型欧姆电极(31);所述p型GaN层(7)上引出有p型欧姆电极(71);所述GaN/AlN能带调制周期结构层(6)由交替设置的多层GaN层和AlN层组成。

2.根据权利要求1所述的一种高温度稳定性紫外雪崩光电探测器,其特征在于:所述AlN模板层(1)厚度为500nm;所述AlN缓冲层(2)厚度为100~300nm;所述n型AlGaN层(3)厚度为100~300nm;所述i型GaN吸收层(4)厚度为150~220nm;所述n型GaN分离层(5)厚度为60~80nm;所述倍增层(6)厚度为150~200nm;所述p型GaN层(7)厚度为10~300nm。

3.根据权利要求1所述的一种高温度稳定性紫外雪崩光电探测器,其特征在于:所述AlN模板层(1)衬底为蓝宝石衬底。

4.根据权利要求1所述的一种高温度稳定性紫外雪崩光电探测器,其特征在于:所述n型欧姆电极(31)为Ti/Al/Ni/Au合金电极;所述p型欧姆电极(71)为Ni/Au合金电极。

5.根据权利要求1至4之一所述的一种高温度稳定性紫外雪崩光电探测器,其特征在于:所述GaN/AlN能带调制周期结构层(6)的GaN层和AlN层均设置10层。

6.根据权利要求5所述的一种高温度稳定性紫外雪崩光电探测器,其特征在于:GaN/AlN能带调制周期结构层中每层GaN和AlN的厚度均为10nm。

7.一种高温度稳定性紫外雪崩光电探测器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1:选择用于生长GaN材料的衬底,并在衬底上生长AlN层,形成AlN模板层(1);

S2:在AlN模板层(1)的衬底上生长一层n型AlN缓冲层(2);

S3:在AlN缓冲层(2)上生长一层n型AlGaN层(3);

S4:在n型GaN层上生长一层i型GaN吸收层(4);

S5:在i型GaN层上生长一层n型GaN分离层(5);

S6:在n型GaN分离层(5)上交替生长多层GaN层和AlN层,形成GaN/AlN能带调制周期结构层(6);

S7:在GaN/AlN能带调制周期结构层(6)上生长一层p型GaN层(7);

S8:将一部分区域的p型GaN层(7)从上表面刻蚀至n型AlGaN层(3)形成台面,并对刻蚀后的样品表面进行净化处理;

S9:在n型AlGaN层(3)台面上蒸镀n型欧姆电极(31),蒸镀后对n型欧姆电极(31)进行退火处理;

S10:在p型GaN层(7)上蒸镀p型欧姆电极(71),蒸镀后对p型欧姆电极(71)进行退火处理。

8.根据权利要求7所述的一种高温度稳定性紫外雪崩光电探测器的制备方法,其特征在于:所述AlN模板层(1)厚度为500nm;所述AlN缓冲层(2)厚度为100~300nm;所述n型AlGaN层(3)厚度为100~300nm;所述i型GaN吸收层(4)厚度为150~220nm;所述n型GaN分离层(5)厚度为60~80nm;所述倍增层(6)厚度为150~200nm;所述p型GaN层(7)厚度为10~300nm。

9.根据权利要求7所述的一种高温度稳定性紫外雪崩光电探测器的制备方法,其特征在于:所述GaN/AlN能带调制周期结构层(6)的GaN层和AlN层均设置10层。

10.根据权利要求7或9所述的一种高温度稳定性紫外雪崩光电探测器的制备方法,其特征在于:GaN/AlN能带调制周期结构层中每层GaN和AlN的厚度均为10nm。

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