[发明专利]GaAs基PHEMT和长波长谐振腔单片集成光探测器

摘要

GaAs基PHEMT和长波长谐振腔单片集成光探测器，该结构由GaAs基PHEMT和RCE两部分组成，所述GaAs基PHEMT和RCE被腐蚀截止层InGaP隔开；所述腐蚀截止层InGaP在所述N型高掺杂盖帽层GaAs上分子束外延生长而成；所述RCE由在腐蚀截止层InGaP上依次分子束外延生长的25对λ0/4光学厚度的GaAs/AlAs DBR反射底镜、异变缓冲层/n接触层InAlGaAs、扩散阻挡层InAlGaAs、部分耗尽吸收层InGaAs、吸收层In0.5Ga0.5As、漂移增强层InAlGaAs、p接触层GaAs、八对GaAs/AlAs DBR反射顶镜。

主权项

1.GaAs基PHEMT和长波长谐振腔单片集成光探测器，其特征在于：该结构由GaAs基PHEMT和RCE两部分组成，所述GaAs基PHEMT和RCE被腐蚀截止层InGaP隔开；所述GaAs基PHEMT由在GaAs衬底(1)上依次分子束外延生长GaAs缓冲层(2)、十五个周期的Al0.22Ga0.78As/GaAs超晶格层(3)、沟道下势垒层Al0.22Ga0.78As(4)、沟道层In0.2Ga0.8As(5)、空间隔离层Al0.22Ga0.78As(6)、平面掺杂层(7)、势垒层Al0.22Ga0.78As(8)、N型高掺杂盖帽层GaAs(9)构成；所述腐蚀截止层InGaP(10)在所述N型高掺杂盖帽层GaAs(9)上分子束外延生长而成；所述RCE由在腐蚀截止层InGaP(10)上依次分子束外延生长的25对λ0/4光学厚度的GaAs/AlAs DBR反射底镜(11)、异变缓冲层/n接触层InAlGaAs(12)、扩散阻挡层InAlGaAs(13)、部分耗尽吸收层InGaAs(14)、吸收层In0.5Ga0.5As(15)、漂移增强层InAlGaAs(16)、p接触层GaAs(17)、八对GaAs/AlAs DBR反射顶镜(18)；所述GaAs缓冲层(2)用于为后续外延层的生长提供平整的界面；该GaAs缓冲层(2)的厚度为300nm；所述十五个周期的Al0.22Ga0.78As/GaAs超晶格层(3)用于减小缓冲层漏电流，其中，Al0.22Ga0.78As的厚度为10nm，GaAs的厚度为1.5nm；所述沟道下势垒层Al0.22Ga0.78As(4)用于为沟道生长提供一个平整的界面，同时也利用Al0.22Ga0.78As/In0.2Ga0.8As异质结把2DEG束缚在沟道内；所述沟道下势垒层Al0.22Ga0.78As(4)的厚度为50nm；所述空间隔离层Al0.22Ga0.78As(6)用于将施主杂质电离中心和2DEG空间隔离，减小电离散射作用，保证沟道内2DEG的高电子迁移率；所述空间隔离层Al0.22Ga0.78As(6)的厚度为4nm；所述平面掺杂层(7)中掺杂的是Si，掺杂剂量为3.0x1012cm‑2。