[发明专利]内含调制掺杂局域电场的半导体红外探测器及其调控方法

权利要求书

1.一种内含调制掺杂局域电场的半导体红外探测器，其特征在于，包括：

衬底；以及

自下而上依次形成于所述衬底之上的下电极层、多量子阱有源层和上电极层；

所述多量子阱有源层包括多个交替层叠的势垒层和势阱层，其中至少一个势垒层和/或势阱层为调制掺杂层，从而形成用于调控电子能态的局域电场；所述调制掺杂层的掺杂类型为n型或p型；当所述调制掺杂层位于所述多量子阱有源层中的势阱层时，所述调制掺杂层的掺杂类型为p型；当所述调制掺杂层位于所述多量子阱有源层中的势垒层时，所述调制掺杂层的掺杂类型为n型。

2.根据权利要求1所述的半导体红外探测器，其特征在于，所述调制掺杂层的掺杂浓度为：1×10¹⁶cm^-3～1×10²¹cm^-3。

3.根据权利要求1所述的半导体红外探测器，其特征在于，所述多量子阱有源层中除所述调制掺杂层之外的势阱层和势垒层为无掺杂的或者为具有掺杂的，其中，在势阱层的掺杂类型为n型，在势垒层的掺杂类型为p型。

4.根据权利要求3所述的半导体红外探测器，其特征在于，所述多量子阱有源层中除所述调制掺杂层之外的具有掺杂的势阱层或势垒层的掺杂浓度为：1×10¹⁶cm^-3～1×10²¹cm^-3。

5.根据权利要求1所述的半导体红外探测器，其特征在于，所述多量子阱有源层的异质结对至少为2对。

6.根据权利要求1所述的半导体红外探测器，其特征在于，所述多量子阱有源层的材料包括砷化镓、砷化铝、砷化铟、磷化铟、磷化铝、磷化镓、氮化镓、氮化铟、氮化铝中的一种，或者由砷化镓、砷化铝、砷化铟、磷化铟、磷化铝、磷化镓、氮化镓、氮化铟、氮化铝构成的三元或四元化合物。

7.根据权利要求1所述的半导体红外探测器，其特征在于，所述多量子阱有源层中的势垒层的厚度为0.1nm～20nm，势阱层的厚度为0.1nm～20nm。

8.根据权利要求1所述的半导体红外探测器，其特征在于，所述半导体红外探测器工作在外加偏压下或者工作在零偏压下。

9.一种基于权利要求1-8中任一项所述的半导体红外探测器进行性能调控的方法，其特征在于，包括：

通过调控所述调制掺杂层的掺杂类型、掺杂浓度和掺杂位置至少之一来对应调控所述局域电场的方向、强度和位置至少之一，以实现对于电子能态的调控，提高光生电子抽取效率，以提升所述半导体红外探测器的效率。