[发明专利]量子放大的p型量子阱红外探测器

摘要

本发明公开了一种量子放大的p型量子阱红外探测器。该探测器包括：量子点共振隧穿二极管和p型量子阱有源层。其特征是：p型量子阱有源层集成在量子点共振隧穿二极管的本征GaAs量子点覆盖层上。其核心机理为利用p型量子阱有源层进行中、长波红外吸收，产生的空穴由共振隧穿二极管的双势垒附近的量子点俘获，引起共振隧穿电流的强烈变化，从而使得本发明的器件兼有量子点共振隧穿二极管的高量子放大倍率和p型量子阱探测器的正入射红外波段响应能力。克服了制约量子阱红外探测器应用性能的二个关键问题，即正入射禁戒和量子效率低。

主权项

1.一种量子放大的p型量子阱红外探测器，包括：量子点共振隧穿二极管和p型量子阱有源层(10)；所说的量子点共振隧穿二极管由半绝缘GaAs衬底(1)，在半绝缘GaAs衬底上通过分子束外延或金属有机气相外延方法依次排列生长GaAs缓冲层(2)、AlAs腐蚀阻挡层(3)、掺杂浓度渐变的n+GaAs下电极层(4)、第一GaAs间隔层(5)、双势垒结构层(6)、第二GaAs间隔层(7)、InAs量子点(8)、本征GaAs量子点覆盖层(9)、第三GaAs间隔层(11)和n+GaAs上电极层(12)组成；其中双势垒结构层(6)为AlxGa1-xAs/GaAs/AlxGa1-xAs，组分x＝0.33-1.0；InAs量子点的密度为(1-9)×1010cm-2；其特征在于：所说的p型量子阱有源层(10)设置在量子点共振隧穿二极管的本征GaAs量子点覆盖层(9)和第三GaAs间隔层(11)之间。