[发明专利]一种紫外-可见双波段光电探测器

说明书

本发明公开一种紫外‑可见双波段光电探测器，包括由下至上设置的衬底层、低温AlN成核层、高温AlN缓冲层、n型AlGaN缓冲层、n型AlGaN层、i型AlGaN吸收层、AlGaN倍增层、P型AlGaN层、AlGaN渐变层、n型AlGaN层、n型GaN层、InGaN倍增层、i型InGaN吸收层、P型InGaN层和P型GaN层。在n型AlGaN层(105)和n型GaN层侧面有一外露区域，外露区域的上表面设置n型欧姆接触电极，在P型GaN上表面设置P型欧姆接触层。本发明能够实现紫外以及可见光的探测，通过调节紫外吸收单元的Al组分，可改变紫外探测波长；通过调节可见光吸收单元的In组分，可实现蓝光，绿光，红光等可见光波段的探测。

技术领域：

本发明属于半导体光电子器件领域，尤其涉及一种紫外-可见双波段光电探测器。

背景技术：

氮化镓基半导体材料主要包括III族和V族元素的二元化合物GaN、InN、AlN，三元化合物InGaN、AlGaN、AlInN和四元化合物AlInGaN，具有禁带宽度大、热导率高、耐高温、抗辐射、耐酸碱等特性，在抗辐射、耐高温、大功率微波器件等领域有着广泛的应用潜力和良好的市场前景。三元化合物Al_xGa_1-xN的能带隙可以通过改变Al组分x进行调节，使其对应的吸收光波长在200～365nm之间，三元化合物In_xGa_1-xN(0≤x≤1)的能带隙范围为0.7～3.4eV，可通过改变In组分x进行连续的调节，使其吸收光谱的波长范围可以从365nm一直到1770 nm。

近年来,第三代宽禁带半导体材料发展迅速，其关键工艺日趋成熟,可见、红外以及紫外光电探测器已逐渐在军事和民用生活方面发挥了巨大的作用。工作波长在深紫外区域的光电探测器，利用了日盲区太阳光辐射能量极其有限甚至微弱的特点，在天然低噪声背景下便可对目标紫外光辐射信号进行分辨与识别。其在航空航天跟踪与控制、生物医药工程分析、短距离的通信以及皮肤病的治疗、碳氢化合物燃烧火焰的探测以及紫外高保密通信等领域有着广阔的应用前景。工作波长在红外区域的探测器，其在天气预报、地貌学、环境监测、遥感资源调查、煤矿井下测温和测气中及隐蔽火源探测、消防和石化报警以及医疗和森林火灾预报中的都得到了广泛的应用。工作波长在可见区域的探测器，其在可见光通信领域具有巨大的作用，可实现对可见信号的探测。

由于传统的紫外光电探测器和红外光电探测器仅能够对单色进行追踪，使得光电探测器的探测范围较窄，无法同时实现对紫外和可见波段的光同时进行探测。然而，当前绝大多数紫外-可见双波段探测器主要由两个分别响应不同波段的探测器构成，通常通过金属键合方式将紫外和红外探测器连接在一起来实现双波段探测，从而增加了器件制作的复杂性。因此，开发一个可同时响应紫外和可见的双波段的探测器，将提高系统应用性能，而且可以大大提高探测效率，并推进紫外-可见双波段探测器单片集成的研究。

发明内容：

发明目的：提供一种紫外-可见双波段探测器及其制备方法，实现了紫外-可见双波段探测器单片集成并提高系统应用性能。