[发明专利]一种三色探测器

说明书

本申请公开了一种三色探测器。包括：探测器本体；所述探测器本体包括：自下至上依次堆叠设置的p型锑基超晶格材料层、p型拓扑绝缘体薄膜材料层、BN二维材料层和p型AlGaN材料层；本申请具体地利用自下至上依次堆叠设置的p型锑基超晶格材料层、p型拓扑绝缘体薄膜材料层、BN二维材料层和p型AlGaN材料层形成探测器本体，并且，p型AlGaN材料层具备上金属电极，p型锑基超晶格材料层具备中金属电极与下金属电极，通过分别调节上金属电极、中金属电极及下金属电极所施加的偏压，以使p型锑基超晶格材料层可探测红外波段与可见光波段、p型AlGaN材料层可探测紫外波段，实现三种波段探测。

技术领域

本公开一般涉及半导体光电探测器技术领域，具体涉及一种三色探测器。

背景技术

光电探测器在国民经济以及军事等各个领域有广泛的用途。基于不同波段探测的光电探测器，对不同领域的探测有着重要作用。在可见以及近红外，光电探测器主要应用于射线测量和探测、工业自动控制、光度测量等方面；在紫外波段主要用途由紫外制导、紫外告警、紫外通信、紫外对抗、电力监测等军用和民用领域。传统的以氮化镓/铝镓氮体系为代表的III族氮化物材料体系，是实现紫外探测的最佳材料，但难以实现可见及近红外的探测，而基于锑基超晶格材料光探测器在可见光及近红外方面日益成熟，然而难以向紫外探测扩展。因此，我们提出一种三色探测器，用以解决上述的单一材料的光探测器响应受限，探测波段有限的问题。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种提高器件响应度，探测波段范围广，集成简单且易于实现的三色探测器。

第一方面，本申请提供一种三色探测器，包括：探测器本体；

所述探测器本体包括：自下至上依次堆叠设置的p型锑基超晶格材料层、p型拓扑绝缘体薄膜材料层、BN二维材料层和p型AlGaN材料层；

所述p型AlGaN材料层具备上金属电极；所述p型锑基超晶格材料层具备中金属电极与下金属电极；

分别调节所述上金属电极、所述中金属电极及所述下金属电极所施加的偏压，以使所述p型锑基超晶格材料层可探测红外波段与可见光波段、所述p型AlGaN材料层可探测紫外波段。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述p型锑基超晶格材料层包括：

p型GaSb衬底层，

p型SLS下接触层，设置在所述p型GaSb衬底层的上表面；

p型SLS吸收层，设置在所述p型SLS下接触层的上表面；所述下金属电极位于所述p型SLS下接触层上表面，且其环设在所述p型SLS吸收层周围；

p型SLS上接触层，设置在所述p型SLS吸收层的上表面。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述p型拓扑绝缘体薄膜材料层为p型拓扑绝缘体可见光吸收层，且其置于所述p型SLS上接触层的上表面；

所述中金属电极位于所述p型SLS上接触层的上表面，且其环设在所述p型拓扑绝缘体可见光吸收层周围。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述BN二维材料层为二维氮化硼薄膜势垒层，且其置于所述p型拓扑绝缘体可见光吸收层的上表面。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述p型AlGaN材料层包括：

p型AlGaN紫外吸收层，设置在所述二维氮化硼薄膜势垒层的上表面；

p型AlGaN接触层，设置在所述p型AlGaN紫外吸收层的上表面；所述上金属电极位于所述p型AlGaN接触层的上表面。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述上金属电极、所述中金属电极及所述下金属电极均为环状电极，且均具有p型焊盘。