[发明专利]一种基于中间能带的InSb量子点多色红外探测器

权利要求书

1.一种基于中间能带的InSb量子点多色红外探测器，其特征在于，所述红外探测器由下到上依次包括：锑化镓（GaSb）或砷化铟(InAs)材料的衬底、InAs材料的底接触层、量子点层和InAs材料的顶接触层，其中，所述量子点层包括一层或多层的锑化铟（InSb）量子点层以及相应的InAs间隔层，每层InSb量子点层的上下均设置有InAs间隔层；所述InSb量子点层为不掺杂或P型掺杂。

2.如权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，所述量子点层包含1～100层InSb量子点层。

3.如权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，InSb量子点层的量子点密度范围为1×10¹⁰cm^-2～5×10¹²cm^-2，每层的厚度为1.7～2.7单原子层。

4.如权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，当所述InSb量子点层为P型掺杂时，掺杂浓度为1×10¹¹cm^-2～8×10¹³cm^-2。

5.如权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，所述InAs间隔层为不掺杂的InAs材料，厚度为10～300nm。

6.如权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，所述顶接触层为N型，底接触层为P型；或者，所述顶接触层为P型，底接触层为N型。

7.如权利要求1～6中任意一项所述的红外探测器，其特征在于，所述红外探测器还包括上电极和下电极，所述上电极位于所述顶接触层之上；所述下电极位于底接触层的台面上。

8.如权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，对于所述InSb量子点层为不掺杂的红外探测器，利用InSb量子点的价带向InAs间隔层的导带间的间接跃迁实现3~5μm的中波红外探测，利用InAs间隔层实现1~3μm的短波红外探测。

9.如权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，对于所述InSb量子点层为P型掺杂的红外探测器，通过向InSb量子点中进行P型掺杂形成中间能带，利用InAs间隔层中价带与量子点中间能带之间的光跃迁实现基于带间跃迁的长波红外探测，同时InAs间隔层亦能够完成在短波红外波段上的光响应。

10.如权利要求8或9所述的红外探测器，其特征在于，在短波、中波和长波红外波段范围内的光电响应完全通过半导体材料价带、导带、量子点形成的中间带之间的跃迁完成，没有量子化的子能级参与其中。