[发明专利]一种具有带通滤波功能的可见光通信用光电探测器

权利要求书

1.一种具有带通滤波功能的可见光通信用光电探测器，其特征在于，包括衬底（1），利用外延生长法，依次生长在衬底（1）上的缓冲层（2），n型GaN层（3），InGaN/GaN多重量子阱有源层（4），p型GaN层（5），利用电子束蒸发设备沉积在p型GaN层（5）上的P型金属电极（6）和一维缺陷镜像对称光子晶体滤波器（8），或者沉积在对可见光透明的衬底背面上的一维缺陷镜像对称光子晶体滤波器（9），以及沉积在n型GaN层（3）上的N型金属电极（7）；所述一维缺陷镜像对称光子晶体滤波器由具有高、低折射率的两种介质材料周期性排列构成，膜系结构为(HL)m(nH)(LH)m，其中H代表高折射率介质材料，L代表低折射率介质材料，m为周期数，n为缺陷层厚度单位数；

探测器的制备工艺步骤是：

步骤1：在P型GaN层上旋涂一层光刻胶，光刻显影后暴露出需要刻蚀的部分P型GaN层；

步骤2：使用干法刻蚀，刻蚀暴露出的P型GaN层，刻蚀深度到N型GaN层，形成台阶结构；

步骤3：利用光刻和电子束蒸发技术分别在N型GaN层台阶处和P型GaN边缘处制备环形电极；

步骤4：对N型电极和P型电极进行合金化处理；

步骤5：利用光刻和电子束蒸发技术在P型GaN层裸露处制备一维缺陷镜像对称光子晶体滤波器，或者不需要光刻，直接在对可见光透明的衬底背面制备一维缺陷镜像对称光子晶体滤波器。

2.根据权利要求1所述的一种具有带通滤波功能的可见光通信用光电探测器，其特征在于：所述的衬底材料使用双面抛光的蓝宝石。

3.根据权利要求1所述的一种具有带通滤波功能的可见光通信用光电探测器，其特征在于：所述的一维缺陷镜像对称光子晶体滤波器，沉积的介质薄膜材料分别为TiO₂和SiO₂。

4.根据权利要求3所述的一种具有带通滤波功能的可见光通信用光电探测器，其特征在于：所述的一维缺陷镜像对称光子晶体滤波器使用的材料TiO2和SiO2的折射率范围分别为2.35~2.82和1.4~1.5。

5.根据权利要求1所述的一种具有带通滤波功能的可见光通信用光电探测器，其特征在于：所述的一维缺陷镜像对称光子晶体滤波器结构中的周期参数m取值为m≥4，且m取值为正整数。

6.根据权利要求3所述的一种具有带通滤波功能的可见光通信用光电探测器，其特征在于：所述的一维缺陷镜像对称光子晶体滤波器结构中的TiO₂层实际厚度取值范围为33.7 nm至83.0 nm。

7.根据权利要求3所述的一种具有带通滤波功能的可见光通信用光电探测器，其特征在于：所述的一维缺陷镜像对称光子晶体滤波器结构中的SiO₂层实际厚度取值范围为63.3nm至139.3nm。

8.根据权利要求1所述的一种具有带通滤波功能的可见光通信用光电探测器，其特征在于：所述的一维缺陷镜像对称光子晶体滤波器结构中的单个周期的实际总厚度不超过222.3nm。

9.根据权利要求3所述的一种具有带通滤波功能的可见光通信用光电探测器，其特征在于：所述的一维缺陷镜像对称光子晶体滤波器结构中的缺陷层使用材料为TiO₂，实际厚度单位数n取值为正实数。

10.根据权利要求1所述的一种具有带通滤波功能的可见光通信用光电探测器，其特征在于：所述的器件结构中InGaN/GaN多重量子阱有源层的中InGaN的带隙宽度所对应的波长为380至780 nm。