[发明专利]近-远红外宽光谱超晶格探测器

权利要求书

1.一种近-远红外宽光谱超晶格探测器，其特征在于，包括：

衬底(1)；

形成在所述衬底(1)上的缓冲层(2)；

在所述缓冲层(2)上依次叠层设置的甚长波红外探测器、中波红外探测器和短波红外探测器；

所述甚长波红外探测器与所述中波红外探测器之间依次设置有P⁺隧道结(61)、N⁺隧道结(62)，使所述甚长波红外探测器与所述中波红外探测器同时响应；

所述中波红外探测器与所述短波红外探测器之间设置有载流子势垒阻挡层(8)。

2.根据权利要求1所述的探测器，其特征在于，所述甚长波红外探测器包括甚长波通道吸收层(5)，所述中波红外探测器包括中波通道吸收层(7)，所述短波红外探测器包括短波通道吸收层(9)；

优选地，所述甚长波通道吸收层(5)为InAs/GaSb超晶格；

所述中波通道吸收层(7)为InAs/GaSb超晶格或InAs/InAsSb超晶格；以及

所述短波通道吸收层(9)为InAs/GaSb/AlSb/GaSb超晶格或GaSb材料。

3.根据权利要求2所述的探测器，其特征在于，所述甚长波红外探测器还包括甚长波通道欧姆接触层(3)、甚长波通道空穴势垒层(4)，所述甚长波通道空穴势垒层(4)、所述甚长波通道吸收层(5)依次叠层设置于所述甚长波通道欧姆接触层(3)上；

所述甚长波通道空穴势垒层(4)的带隙大于所述甚长波通道吸收层(5)的带隙；

所述甚长波通道空穴势垒层(4)的导带等于或低于所述甚长波通道吸收层(5)的导带；

所述甚长波通道空穴势垒层(4)的价带低于所述甚长波通道吸收层(5)的价带；

优选地，所述甚长波通道空穴势垒层(4)包括InAs/AlSb超晶格或InAs/GaSb/AlSb/GaSb超晶格；

优选地，所述甚长波通道空穴势垒层(4)采用P型轻掺杂，掺杂浓度为2×10¹⁶cm^-3～1×10¹⁷cm^-3；

优选地，所述甚长波通道空穴势垒层(4)的厚度为250nm～400nm。

4.根据权利要求2所述的探测器，其特征在于，所述甚长波红外探测器与所述中波红外探测器之间在所述甚长波通道吸收层(5)上依次设置有所述P⁺隧道结(61)、所述N⁺隧道结(62)；

所述P⁺隧道结(61)和所述N⁺隧道结(62)包括AlSb、InAs/AlSb超晶格或InAs/GaSb/AlSb/GaSb超晶格。

5.根据权利要求4所述的探测器，其特征在于，所述P⁺隧道结(61)采用P型重掺杂，掺杂浓度为5×10¹⁷cm^-3～6×10¹⁸cm^-3；

所述N⁺隧道结(62)采用N型重掺杂，掺杂浓度为2×10¹⁸cm^-3～1×10¹⁹cm^-3；

优选地，所述P⁺隧道结(61)的厚度为10nm～20nm；

优选地，所述N⁺隧道结(62)的厚度为10nm～20nm。

6.根据权利要求2所述的探测器，其特征在于，所述载流子势垒阻挡层(8)的导带高于所述短波通道吸收层(9)的导带和所述中波通道吸收层(7)的导带；

所述载流子势垒阻挡层(8)的价带低于所述短波通道吸收层(9)的价带和所述中波通道吸收层(7)的价带；

优选地，所述载流子势垒阻挡层(8)包括InAs/AlSb超晶格或InAs/GaSb/AlSb/GaSb超晶格；

优选地，所述载流子势垒阻挡层(8)的厚度为400nm～600nm。