[发明专利]一种宽光谱响应的InGaAs单光子雪崩光电二极管及其制造方法

摘要

本发明请求保护一种宽光谱响应的InGaAs单光子雪崩光电二极管，包括衬底，在所述衬底上设有短波透光窗口，在所述衬底一侧设有n电极,另一侧设有腐蚀截止层,在所述腐蚀截止层上依次设有InGaAs标准波长吸收层、长波吸收层、渐变层、电荷层、倍增层以及钝化层。在所述倍增层内设有阶梯型PN结,而在所述倍增层另一侧设有p电极和钝化层。所述p电极和阶梯型PN结、以及透光窗口三者处于同一轴线上。本发明采用长波吸收层对1700nm‑1800nm波长的光子进行吸收，同时通过衬底上的透光窗口，防止760nm‑900nm波段光子在衬底材料中被吸收。将InGaAs单光子雪崩光电二极管的响应波长范围从900nm‑1700nm拓展到760nm‑1800nm，为该波段范围内提供了单个光子的探测灵敏度。

主权项

1.一种宽光谱响应的InGaAs单光子雪崩光电二极管，其特征在于，包括：衬底(1)，在所述衬底(1)的中轴线上设有短波透光窗口(2)，短波透光窗口(2)用于增加在760nm‑900nm波段光子的透射率，在所述衬底(1)的一侧设有n电极(3)，n电极(3)用于与外部电源的一极相接触，衬底(1)的另一侧依次设有腐蚀截止层(4)、InGaAs标准波长吸收层(5)、长波吸收层(6)、渐变层(7)、电荷层(8)、倍增层(9)以及钝化层(13)，腐蚀截止层(4)用于在腐蚀透光窗口时对InGaAs标准波长吸收层(5)进行保护，防止腐蚀剂对其产损伤，InGaAs标准波长吸收层(5)用于对900nm‑1700nm波段光子的吸收，长波吸收层(6)用于对1700nm‑1800nm波段光子的吸收，渐变层(7)用于减少长波吸收层(6)与电荷层(8)之间晶格的不连续，电荷层(8)用于调整倍增层(9)的电场强度，倍增层(9)用于载流子的雪崩碰撞离化，以及钝化层(13)用于保护器件表面，在所述倍增层(9)内设有阶梯型PN结(10),阶梯型PN结(10)用于产生耗尽区，在所述倍增层(9)另一侧设有p电极(12)和钝化层(13)，p电极(12)用于与外部电源的另一极相接触。