[发明专利]一种分级势垒低暗电流台面型光电二极管及其制作方法

权利要求书

1.一种分级势垒低暗电流台面型光电二极管，所述台面型光电二极管包括三层台面结构，从上至下叠次连接的N型台面(a)、吸收台面(b)以及P型台面(c)，且在P型台面(c)台阶的最底层为半绝缘衬底(1)；其特征在于，所述台面型光电二极管的每层台面的表面覆盖钝化层；在台面型光电二极管的吸收台面(b)中设置有分级势垒层(5)，分级势垒层(5)从上到下依次包括：第一N型InGaAs层(51)、第一N型δ掺杂层(52)、第一非掺InAlGaAs渐变层(53)、第一P型δ掺杂层(54)、非掺InAlAs势垒层(55)、第二P型δ掺杂层(56)、第二非掺InAlGaAs渐变层(57)、第二N型δ掺杂层(58)以及第二N型InGaAs层(59)；所述N型台面(a)上设置有N电极(a1)并沿N型台面(a)延伸至半绝缘衬底(1)，所述的P型台面(c)上设置有P电极(c1)并沿P型台面(c)延伸至半绝缘衬底(1)，P电极(c1)与N电极(a1)形成共平面电极。

2.根据权利要求1所述的一种分级势垒低暗电流台面型光电二极管，其特征在于：所述分级势垒层(5)中的第一N型InGaAs层(51)、第一非掺InAlGaAs渐变层(53)、第二非掺InAlGaAs渐变层(57)以及第二N型InGaAs层(59)的材质为In_0.53Al_xGa_0.47-xAs，非掺InAlAs势垒层(55)的材质为In_0.52Al_0.48As；其中，x的取值为0～0.47。

3.根据权利要求2所述的一种分级势垒低暗电流台面型光电二极管，其特征在于：所述分级势垒层(5)中的第一N型δ掺杂层(52)、第二N型δ掺杂层(58)或者第一P型δ掺杂层(54)、第二P型δ掺杂层(56)的厚度都为5～10nm，掺杂浓度大于1×10¹⁸cm^-3。

4.根据权利要求2所述的一种分级势垒低暗电流台面型光电二极管，其特征在于：所述分级势垒层(5)中的非掺InAlAs势垒层(55)的厚度为200～500nm，禁带宽度为1.46eV。

5.根据权利要求2所述的一种分级势垒低暗电流台面型光电二极管，其特征在于：所述分级势垒层(5)中的第一非掺InAlGaAs渐变层(53)和第二非掺InAlGaAs渐变层(57)的厚度都为300～800nm，且随着x的改变，第一非掺InAlGaAs渐变层(53)和第二非掺InAlGaAs渐变层(57)的禁带宽度都在0.74～1.46eV的范围内变化。

6.根据权利要求2所述的一种分级势垒低暗电流台面型光电二极管，其特征在于：所述分级势垒层(5)的第一N型InGaAs层(51)和第二N型InGaAs层(59)的厚度都为50～200nm，掺杂浓度为1×10¹⁶cm^-3～5×10¹⁶cm^-3。

7.根据权利要求2所述的一种分级势垒低暗电流台面型光电二极管，其特征在于：所述分级势垒层(5)的导带差ΔEc范围为：0.5EvΔEc0.85eV，价带差ΔEv的范围为：0ΔEv0.1eV。

8.根据权利要求1所述的一种分级势垒低暗电流台面型光电二极管，其特征在于，所述N电极(a1)从N型台面(a)的N型InP接触层(8)引出到N型台面(a)的表面，所述P电极(c1)从P型台面(c)的P型InGaAs接触层(3)引出到P型台面(c)的表面。