[发明专利]基于InGaAs/AlGaAs的太赫兹阵列探测器件

权利要求书

1.一种基于InGaAs/AlGaAs的太赫兹阵列探测器件，包括GaAs衬底(1)、GaAs缓冲层(2)、Al_xGa_1-xAs缓冲层(3)、Al_xGa_1-xAs势垒层(4)、Si的δ掺杂底层(6)、Al_xGa_1-xAs的隔离层(7)、In_xGa_1-xAs的沟道层(8)、Al_xGa_1-xAs的隔离层(9)、Si的δ掺杂层(10)、Al_xGa_1-xAs势垒层(11)、未掺杂的AlAs层(12)、未掺杂的GaAs层(13)、掺杂Si的AlAs势垒层(14)和掺杂Si的GaAs帽层(15)；其特征在于所述的太赫兹阵列探测器件结构如下：

在GaAs衬底(1)上依次生长GaAs缓冲层(2)、Al_xGa_1-xAs缓冲层(3)、Al_xGa_1-xAs势垒层(4)、Si的δ掺杂底层(6)、Al_xGa_1-xAs的隔离层(7)、In_xGa_1-xAs的沟道层(8)、Al_xGa_1-xAs的隔离层(9)、Si的δ掺杂层(10)、Al_xGa_1-xAs势垒层(11)、未掺杂的AlAs层(12)、未掺杂的GaAs层(13)、掺杂Si的AlAs势垒层(14)和掺杂Si的GaAs帽层(15)；源极(5)、漏极(16)分别位于GaAs缓冲层以及各个势垒层两端接触形成欧姆接触，并在沟道层之间形成的二维电子气通道；

所述的GaAs缓冲层(2)厚度为200-210nm、Al_xGa_1-xAs缓冲层(3)厚度为250-300nm；

所述的Al_xGa_1-xAs势垒层(4)厚度为15-20nm；

所述的Si的δ掺杂底层(6)及Al_xGa_1-xAs的隔离层(7)厚度为6-10nm；

所述的In_xGa_1-xAs的沟道层(8)厚度为5-10nm；

所述的Al_xGa_1-xAs的隔离层(9)厚度为6-10nm；

所述的Si的δ掺杂层(10)及Al_xGa_1-xAs势垒层(11)厚度为22-25nm；

所述的未掺杂的AlAs层(12)厚度为1.5-2nm；

所述的未掺杂的GaAs层(13)厚度为15-20nm；

所述的掺杂Si的AlAs势垒层(14)厚度为1.5-3nm；

所述的掺杂Si的GaAs帽层(15)厚度为25-30nm。

2.根据权利要求1所述的一种基于InGaAs/AlGaAs的太赫兹阵列探测器件，其特征在于：所述的太赫兹阵列探测器件采用分子束外延技术在GaAs衬底上依次生长缓冲层和势垒层，源极和漏极与势垒层和缓冲层接触形成欧姆接触，在沟道层之间形成的二维电子气(17)，其源漏金属电极为AuGe/Ni/Au，其中AuGe合金厚度为100-120nm，Ni厚度为20-30nm，Au厚度为200-220nm，器件沟道长度为1.5-2μm，器件频率0.1THz时，宽度为15-17μm、器件频率0.3THz时，宽度为5-6μm。

3.根据权利要求1所述的一种基于InGaAs/AlGaAs的太赫兹阵列探测器件，其特征在于：所述的源极(5)和漏极(16)为一种网格状天线结构，0.1THz的网格状天线结构中，L₁的宽度为345-350μm、L₂的宽度为237-240μm、D₁的宽度为15-20μm、D₂的宽度为11-15μm、D₃的宽度为25-30μm、D₄的宽度为24-30μm；0.3THz的网格状天线结构中，J₁的宽度为69-70μm、J₂的宽度为180-185μm、I₁的宽度为10-12μm、I₂的宽度为5-7μm、I₃的宽度为11-15μm、I₄的宽度为25-30μm。