[发明专利]一种宽光谱量子级联红外探测器

摘要

本发明公开了一种宽光谱量子级联红外探测器，它由一化合物半导体材料衬底，在衬底上交替生长八个宽度不一势垒层和量子阱层，并以此为一个周期，重复生长多个周期的多量子阱组成。由于本发明采用了微带结构做吸收区，在低温状态下，在红外光的辐照下，它可以在量子阱区域形成比目前提出的量子级联探测器有更宽的光响应谱，从而更加适于宽光谱探测应用。

主权项

一种宽光谱量子级联红外探测器，包括衬底(1)、多量子阱(2)上电极(3)，下电极(4)，其特征在于：所述的红外探测器的结构为GaAs或InP衬底(1)上采用分子束外延或金属有机气相沉积薄膜生长技术依次生长下电极层、交替的势垒层和量子阱层、上电极层，形成一个GaAs/AlGaAs或InGaAs/InAlAs多量子阱(2)；在上电极层上制备上电极(3)，下电极层上制备下电极(4)；所述的多量子阱(2)结构为：C₁L₁(AL₂)ⁿC₂，C₁为下电极层，与量子阱层采用相同材料，Si掺杂，浓度为10¹⁸/cm³，厚度为0.5μm到1μm；C₂为上电极层，与量子阱层采用相同材料，Si掺杂，浓度为10¹⁸/cm³，厚度为0.1μm到0.3μm；L₁为宽势垒层，厚度为40到60nm；L₂为二个单一周期之间的势垒隔离层，厚度为2到3nm；A为单一周期，即为多量子阱耦合结构的基本探测单元，其构成结构为：QW₁L₁’QW₂L₂’QW₃L_3’QW₄L₄’QW₅L₅’QW₆L₆’QW₇L₇’QW₈其中：量子阱层QW₁…QW₈为宽度不一的量子阱层，其中QW₁和QW₂进行掺杂，量子阱层QW₁…QW₈厚度为2到8nm；势垒层L₁’…L₇’为宽度不一的势垒层，厚度为3到6nm；L₂’QW₃L₃’QW₄L₄’QW₅L₅’QW₆L₆’QW₇L₇’QW₈组成级联结构；n为周期数，n为30‑50个周期；上电极(3)和下电极(4)结构为：自下而上依次100nm的AuGe层，20nm的Ni层，400nm的Au层，或者50nm的Ti层，400nm的Au层。