[发明专利]PIIN型高In组分InGaAs探测器材料结构和制备方法

权利要求书

1.一种PIIN型高In组分InGaAs探测器材料结构，其特征在于：

所述探测材料结构自下往上依次为InP(001)衬底、n型In_xAl_1-xAs缓冲层、i型In_yGa_1-yAs吸收层、i型In_zAl_1-zAs插入层和p型In_zAl_1-zAs帽层；

所述的InP(001)衬底为半绝缘的InP(001)单晶衬底或者N型InP(001)单晶衬底；

所述的n型In_xAl_1-xAs缓冲层为线性渐变组分的掺Si的In_xAl_1-xAs材料或与吸收层晶格匹配的固定组分的掺Si的In_xAl_1-xAs材料，其中x的范围为0.52≤x≤1，其掺杂浓度为1x10¹⁶cm^-3～5x10¹⁸cm^-3；

所述的i型In_yGa_1-yAs吸收层的组分具体为In_yGa_1-yAs，其中y的范围为0.53≤y≤1；

所述的i型In_zAl_1-zAs插入层的组分为In_zAl_1-zAs，其中z的范围为0.52≤z≤1，厚度为40nm～200nm，其掺杂浓度为2x10¹⁴cm^-3～1x10¹⁵cm^-3；

所述的p型In_zAl_1-zAs帽层的组分为In_zAl_1-zAs，其中z的范围为0.52≤z≤1，厚度为500nm～700nm，其掺杂浓度为1x10¹⁶cm^-3～5x10¹⁸cm^-3。

2.一种制备如权利要求1所述的PIIN型高In组分InGaAs探测器材料结构的方法，其特征在于方法步骤如下：

(1)在InP(001)衬底上生长n型线性渐变组分的In_xAl_1-xAs或与吸收层晶格匹配的固定组分的In_xAl_1-xAs缓冲层；

(2)在n型In_xAl_1-xAs缓冲层上生长i型的高In组分In_yGa_1-yAs吸收层；

(3)生长与In_yGa_1-yAs层晶格匹配的固定组分的i型In_zAl_1-zAs材料，作为插入层；

(4)继续生长固定组分的p型In_zAl_1-zAs材料，作为帽层；

(5)完成PIIN型高In组分InGaAs探测器材料的制备。