[发明专利]一种势垒级联量子阱红外探测器

摘要

本发明公开了一种势垒级联量子阱红外探测器，它由一化合物半导体材料衬底，在衬底上交替生长七个宽度不一势垒层和量子阱层，并以此为一个周期，重复生长多个周期的多量子阱，再附加包含两组量子阱层与势垒层的辅助输运单元组成。由于本发明采用了级联隧穿结构，在低温状态下，在红外光的辐照下，它可以在量子阱区域形成比目前提出的量子阱红外探测器更强的光电信号，从而更加适用于量子阱红外焦平面器件用。

主权项

一种势垒级联量子阱红外探测器，它包括衬底(1)，多量子阱(2)，上电极(3)，下电极(4)，其特征在于：所述的一种势垒级联量子阱红外探测器的结构为：在衬底(1)上生长多量子阱(2)，多量子阱结构包含下电极层和上电极层，在下电极层上制备下电极(4)，在上电极层上制备上电极(3)；所述的衬底(1)为GaAs衬底；所述的多量子阱(2)的结构为：C₁L₁(AL₂)ⁿBL₂C₂其中：C₁为下电极层，C₂为上电极层；L₁是厚度为40到60nm宽势垒层；L₂是厚度为2到3nm的势垒隔离层；A为多量子阱耦合结构的基本探测单元，其结构为：QW₁L₁’QW₂L₂’QW₃L₃’QW₄L₄’QW₅L₅’QW₆L₆’QW₇B为多量子阱耦合结构的辅助输运单元，其结构为：QW_B1L_B1QW_B2C₁与C₂均为Si重掺杂的GaAs薄膜层，C₁厚度为0.5到1μm，C₂厚度为2到3μm；QW₁至QW₇为量子阱层，其中QW₁是厚度为6.8到8nm Si掺杂的GaAs层，QW₂至QW₇是厚度为2nm到8nm的非掺杂的GaAs层；L₁’至L₆’是厚度为3.1到6nm的非掺杂Al_xGa_(1‑x)As层，Al组分x为0.14到0.16；以A为单一周期，重复30‑50个周期；QW_B1和QW_B2是厚度为6.8到12nm的非掺杂的GaAs层；L_B1是厚度为2到3nm的非掺杂AlGaAs层；所述的上电极(3)和下电极(4)为依次沉积厚度为100nm的AuGe、20nm的Ni和400nm的Au材料制备而成。