[发明专利]一种可见-红外双波段光电探测器

权利要求书

1.一种可见-红外双波段光电探测器，其特征在于，包括：

半导体衬底层；

位于所述半导体衬底层一面的金属反射层，所述金属反射层贴合所述半导体衬底层的一侧设有反射面结构；

位于所述半导体衬底层相对的另一面上的第一型半导体层；

间隔设置在所述第一型半导体层上的微结构层和第二型半导体层；

位于所述微结构层上的第一阳极；

位于所述第二型半导体层上的第三型半导体层；

位于所述第三型半导体层上的第一阴极，所述第一阴极具有用于光通过的镂空结构；

位于所述第一型半导体层上且与所述第一阴极、所述第一阳极分别间隔设置的第二阴极和第二阳极，所述第一阳极和所述第二阴极构成一组电极，所述第二阳极和所述第一阴极构成另一组电极。

2.根据权利要求1所述的可见-红外双波段光电探测器，其特征在于，所述半导体衬底层的材料为硅、锗、SOI中的一种，所述第一型半导体层为P型半导体层或N型半导体层，所述第二型半导体层为I型本征，所述第三型半导体层为N型半导体层或P型半导体层。

3.根据权利要求1或2所述的可见-红外双波段光电探测器，其特征在于，所述第一阳极、第一阴极、第二阳极和第二阴极的材料为金、银、铜、铝、铬、镍、钛中的一种或几种的合金。

4.根据权利要求2所述的可见-红外双波段光电探测器，其特征在于，所述P型半导体层掺杂离子为B³⁺，所述N型半导体层掺杂离子为P⁵⁺或As⁵⁺。

5.根据权利要求1所述的可见-红外双波段光电探测器，其特征在于，所述微结构层为直接在硅上镀相应金属形成合金薄膜、多孔硅上镀相应金属形成合金薄膜、光栅结构的硅上镀相应金属形成合金薄膜、或黑磷和石墨烯构成的二维材料上镀相应金属中的一种或几种，所述合金薄膜为PtSi、Pt₂Si，所述相应金属为Pt。

6.根据权利要求1所述的可见-红外双波段光电探测器，其特征在于，所述反射面结构位于所述金属反射层的几何中心处，所述反射面结构、所述镂空结构、所述第二型半导体层、所述第三半导体层在竖直方向中线共线。

7.根据权利要求1所述的可见-红外双波段光电探测器，其特征在于，所述可见-红外双波段光电探测器的横截面为圆形、方形或六边形。

8.根据权利要求6所述的可见-红外双波段光电探测器，其特征在于，所述反射面结构为锥形体。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的可见-红外双波段光电探测器，其特征在于，包括：台阶型结构，所述台阶型结构包括一位于所述第一型半导体层几何中心位置的第一凸台和位于所述第一凸台的几何中心位置的第二凸台，所述第一阳极、所述第二阳极和所述微结构层位于所述第一凸台上，所述第一阴极、所述第二型半导体层位于所述第二凸台上，所述第一阳极和所述第二阳极之间设有绝缘层。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的可见-红外双波段光电探测器，其特征在于，包括：平面型结构，所述平面型结构包括位于所述第一型半导体层上且围绕所述二型半导体层设置的第三凸台，所述微结构层和所述第二阳极位于所述第三凸台上，所述第一阳极、所述第一阴极和所述第二阳极位于同一水平面上。