[发明专利]一种中/长波红外双波段超晶格红外探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种偏压可选的中波红外/长波红外双波段超晶格红外探测器，其特征在于，包括：所述探测器的每个像元均为pMp型中/长波双带超晶格结构；

所述pMp型中/长波双带超晶格结构从衬底开始依次包括：第一预设厚度的中波红外MWIR GaSb电极层、第二预设厚度的MWIR SL接触层、第三预设厚度的MWIR SL吸收层、第四预设厚度的M结构SL势垒层、第五预设厚度的长波红外LWIR SL吸收层、第六预设厚度的LWIR SL接触层以及第七预设厚度的LWIR电极覆盖层；

通过所述M结构SL势垒层夹在所述MWIR SL吸收层和所述长波红外LWIR SL吸收层之间构成pMp结构，并通过导带高度或掺杂保持与所述MWIR SL吸收层和所述长波红外LWIR SL吸收层之间连续的导带偏差；

所述MWIR GaSb电极层为200nm厚的掺p型GaSb电极层；

所述LWIR电极覆盖层为200nm厚的p型GaSb LW电极覆盖层；

所述MWIR SL吸收层为2～4μm厚的截止波长5μm的p型掺杂吸收层；

所述的LWIR SL吸收层为2～4μm厚的截止波长10μm的p型掺杂吸收层；

所述M结构SL势垒层为0.5μm厚的n掺M结构SL势垒；

通过调节所述M结构SL势垒层的n型掺杂浓度，使得与所述MWIR SL吸收层和所述长波红外LWIR SL吸收层间形成两个不同势垒高度的pn结，通过调节工作偏压极性及大小来改变不同pn结的势垒高度，以使所述MWIR SL吸收层和所述长波红外LWIR SL吸收层产生的光生少子电子通过，得到偏压可选择的中波红外/长波红外双波段超晶格红外探测器。

2.根据权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，

所述MWIR SL接触层为0.5μm厚的掺p型SL接触层。

3.根据权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，

所述LWIR SL接触层为0.5μm厚的p型掺杂接触层。

4.一种制备权利要求1-3中任意一项所述的偏压可选的中波红外/长波红外双波段超晶格红外探测器的方法，其他特征在于，包括：

外延生长0.5～1μm非掺GaSb缓冲层，用于平滑衬底表面；

外延生长0.5～1μm非掺InAs_0.91Sb_0.09刻蚀阻挡层，用于去除GaSb衬底；

外延生长200nm p型GaSb电极层，并用于去除InAsSb刻蚀阻挡层；

外延生长0.5μm p型MW SL接触层，SL周期为：10ML InAs/10ML GaSb，每周期1个InSb界面和1个InGaSb界面；

外延生长2～4μm的p型MW SL吸收层，截止波长5μm，SL周期为：10ML InAs/10ML GaSb，每周期1个InSb界面和1个InGaSb界面；

外延生长0.5μm的n掺M结构SL势垒，InAs中掺Si：1～5x10¹⁵cm^-3，SL周期为：10/1/5/1MLInAs/GaSb/AlSb/GaSb，每周期1个GaAs界面和1个InSb界面；

外延生长2～4μm非掺p型LW SL吸收层，截止波长10μm，SL周期为：10ML InAs/5.5MLGaSb，每周期2个InSb界面；

外延生长0.5μm p型LW SL接触层，SL周期为：10ML InAs/5.5ML GaSb，每周期2个InSb界面；

最后外延生长200nm p型LW GaSb覆盖电极层。