[发明专利]一种单行载流子光电二极管

权利要求书

1.一种单行载流子光电二极管，其特征在于，收集区为部分氧化型收集区，所述部分氧化型收集区中的氧化部分由含Al组分的材料经氧化工艺制备而成，其中，所述氧化部分位于所述部分氧化型收集区的边缘区域；

其中，针对850nm单行载流子光电二极管，在p型吸收区中加入AlGaAs材料，并对所述850nm单行载流子光电二极管进行组分渐变或阶跃式梯度分布、p型掺杂渐变或阶跃式梯度分布。

2.根据权利要求1所述的单行载流子光电二极管，其特征在于，还包括覆盖于所述部分氧化型收集区上面的p型吸收区，所述p型吸收区由GaAs材料和AlGaAs材料共同组成。

3.根据权利要求1所述的单行载流子光电二极管，其特征在于，所述部分氧化型收集区为插入氧化层型收集区或Al组分渐变型收集区；

其中，所述插入氧化层型收集区包括由下至上依次交替覆盖的若干层第一氧化层和若干层第一非氧化层；所述第一氧化层包括经所述氧化工艺被氧化的第一氧化区和未被氧化的第一非氧化区，所述第一氧化区位于所述第一氧化层的边缘区域，所述第一非氧化区位于所述第一氧化层的边缘以内区域；

所述Al组分渐变型收集区包括经所述氧化工艺被氧化的第二氧化区和未被氧化的第二非氧化区；所述第二氧化区位于所述Al组分渐变型收集区的边缘区域，所述第二非氧化区位于所述Al组分渐变型收集区的边缘以内区域；所述第二氧化区和所述第二非氧化区的Al组分由上至下为渐变组分，且所述第二氧化区和所述第二非氧化区的形状为梯形；

相应地，所述氧化部分为所述第一氧化区或所述第二氧化区。

4.根据权利要求3所述的单行载流子光电二极管，其特征在于，所述第一氧化层、所述第二氧化区和所述第二非氧化区的材料均为含所述Al组分的材料，所述Al组分小于45％；

相应地，若所述第一非氧化层的材料为InP，则所述第一氧化层在所述氧化工艺之前的材料为InAlAs、InAlSb、AlGaSb、AlGaAsSb、AlGaInAs和AlInAsSb中的一种或多种；若所述第一非氧化层的材料为AlGaAs，则所述第一氧化层在所述氧化工艺之前的材料也为AlGaAs，且所述第一氧化层的Al组分高于所述第一非氧化层的Al组分；

相应地，所述第二氧化区和所述第二非氧化区在所述氧化工艺之前的材料为InAlAs、InAlSb、AlGaSb、AlGaAsSb、AlGaInAs和AlInAsSb中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的单行载流子光电二极管，其特征在于，

p型吸收区为p型渐变型吸收区或阶跃式梯度分布型吸收区；

其中，所述p型渐变型吸收区由p型渐变掺杂的GaAs材料，与渐变组分、或p型渐变掺杂、或渐变组分和p型渐变掺杂共有的AlGaAs材料构成；所述阶跃式梯度分布型吸收区由p型阶跃式梯度分布型掺杂的GaAs材料，阶跃式梯度分布组分、p型阶跃式梯度分布掺杂、或阶跃式梯度分布组分和p型阶跃式梯度分布掺杂共有的AlGaAs材料构成。

6.根据权利要求5所述的单行载流子光电二极管，其特征在于，所述p型吸收区中AlGaAs材料的掺杂浓度大于5×10¹⁷cm^-3，吸收波长范围扩展至850nm甚至更长。

7.根据权利要求1所述的单行载流子光电二极管，其特征在于，还包括

扩散阻挡层、p型接触层和n型接触层，其中，所述扩散阻挡层和所述p型接触层由下至上依次设于所述p型吸收区的上方，所述n型接

触层设于所述部分氧化型收集区的下方。

8.根据权利要求7所述的单行载流子光电二极管，其特征在于，还包括崖层、间隔层和亚收集层，其中，所述崖层和所述间隔层由下至上依次设于所述部分氧化型收集区和所述p型吸收区之间，所述亚收集层设于所述部分氧化型收集区和所述n型接触层之间。

9.根据权利要求1所述的单行载流子光电二极管，其特征在于，所述氧化部分的折射率小于2.5，所述氧化工艺为湿氮氧化法。