[发明专利]双结单光子雪崩二极管及其制作方法

摘要

本发明公开了双结单光子雪崩二极管及其制作方法。现有双结结构光子探测效率低。本发明方法对p‑衬底层掺杂形成p阱电荷层；p阱电荷层外端掺杂反型深n阱；反型深n阱内端掺杂p掺杂控制区域；反型深n阱外端掺杂n阱电荷层；n阱电荷层外围掺杂p‑型半导体层；n阱电荷层外端掺杂p+型光吸收层；阳极电极置于p+型光吸收层外端；p‑型半导体层外围掺杂n阱层和n+型半导体层，n+型半导体层掺入n阱层内；n+型半导体层外端设置阴极电极；反型深n阱外端掺杂p阱层和p+型半导体层，p+型半导体层掺入p阱层内；p+型半导体层外端设置GND电极。本发明具有实现短波/长波探测可调谐功能，且有更高的光子探测效率。

主权项

双结单光子雪崩二极管，包括呈圆柱形的p‑衬底层、p阱电荷层、反型深n阱、n阱电荷层和p+型光吸收层，以及呈圆环形的p掺杂控制区域、n阱层、n+型半导体层、p‑型半导体层、p阱层、p+型半导体层、GND电极、阴极电极、阳极电极和二氧化硅层；其特征在于：所述的p‑衬底层、p阱电荷层、p掺杂控制区域、反型深n阱、n阱层、n+型半导体层、n阱电荷层、p‑型半导体层、p+型光吸收层、p阱层、p+型半导体层、GND电极、阴极电极、阳极电极和二氧化硅层均同轴设置；所述的反型深n阱位于p阱电荷层外端，且与p阱电荷层之间设有间隙；p掺杂控制区域的内径大于反型深n阱外径，且两端分别套于反型深n阱和p阱电荷层外；所述n阱层、n阱电荷层和p‑型半导体层的内端均与反型深n阱接触，且p‑型半导体层置于n阱层内；p+型光吸收层和n阱电荷层均置于p‑型半导体层内；p+型光吸收层的内端面与n阱电荷层接触，外端面与p‑型半导体层和n阱层的外端面均平齐，且p+型光吸收层的外径大于n阱电荷层的外径；所述的n+型半导体层置于n阱层外端面的凹槽内，且n阱层和n+型半导体层的外端面平齐；p阱层置于n阱层外，p+型半导体层置于p阱层的凹槽内，且p+型半导体层和p阱层的外端面均与n阱层平齐；所述的p+型光吸收层的外端面设置阳极电极，n+型半导体层的外端面设置阴极电极，p+型半导体层的外端面设置GND电极；所述的二氧化硅层覆盖n阱层、n+型半导体层、p‑型半导体层、p+型光吸收层、p阱层和p+型半导体层的外端。