一種AlInP基藍光探測器及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及可見光探測器，特別涉及一種AllnP基藍光探測器及其制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著移動設備對無線頻譜的需求越來越高，造成網絡頻譜資源相對短缺。隨著可見光通信技術的逐漸興起，不僅能有效的緩解網絡頻譜枯竭的困境，而且能實現綠色通信。
[0003]現有的可見光探測器主要由硅鍺半導體為主要材料制作而成其具有數據傳輸速率高、無有害射頻輻射、安全性好等特點，但是由于響應峰值與主光源發光波長(藍光波段)不一致導致探測器靈敏度低，噪聲大;另外，Si本身的禁帶寬度較窄，對藍光響應度不高，需要加濾波片，也從而增加了成本、增大體積、減弱入射光信號等。因此，為了目前產業發展需求，急切需要設計一種針對藍光波段的新型探測器。
【發明內容】
[0004]為了克服現有技術的上述缺點與不足，本發明的目的在于提供一種AllnP基藍光探測器，可以實現直接對藍光波段電磁波的針對性吸收，而不需要額外添加濾波片。
[0005]本發明的另一目的在于提供上述AllnP基藍光探測器的制備方法。
[0006]本發明的目的通過以下技術方案實現:
[0007]—種A1 InP基藍光探測器，包括依次設置的基底、第一n_Al InP層、第一p-Al InP層、第二n_Al InP層、第二p-Al InP層、第三p-Al InP層；
[0008]還包括Si02層、第一 Au電極和第二 Au電極;所述Si02層與第一 ρ-Α1ΙηΡ層、第二 n-AllnP層、第二 ρ-Α1ΙηΡ層的側面相接觸;所述Si02層還與第一 η-Α1ΙηΡ層的露出的表面相接觸；所述第一Au電極設于Si02層的表面;所述第二Au電極設于第一n-Al InP層的露出的表面。
[0009]所述基底的厚度為200?500μηι;第一η-ΑΙΙηΡ層的厚度為0.1?ΙΟμπι;第一ρ-ΑΙΙηΡ層的厚度為0.1?20μηι;第二 η-Α1ΙηΡ層的厚度為0.1?ΙΟμπι;第二 ρ-Α1ΙηΡ層的厚度為0.1?20μηι;第三ρ-Α1ΙηΡ層的厚度為0.1?ΙΟμπι; Si02層的厚度為0.1?20μηι;第一 Au電極的厚度為0.5?ΙΟμπι;第二 Au電極的厚度為0.5?ΙΟμπι。
[0010]所述基底為GaAs基底。
[0011]所述的AllnP基藍光探測器的制備方法，包括以下步驟:
[0012](1)將基底在400?700°C下預處理；
[0013](2)在基底上采用金屬有機化合物氣相外延技術生長第一 n-Al InP層，硅摻雜濃度為1X1018?9X1018cm—3;
[0014](3)在第一 η-Α1ΙηΡ層上采用金屬有機化合物氣相外延技術生長第一 ρ-Α1ΙηΡ層，鈹摻雜濃度為1 X 1011?9 X 10ncm—3 ；
[0015](4)在第一 ρ-Α1ΙηΡ層上采用金屬有機化合物氣相外延技術生長第二 η-Α1ΙηΡ層；硅摻雜濃度約為1 X 1017?9 X 1017cm—3 ；
[0016](5)在第二 η-Α1ΙηΡ層上采用金屬有機化合物氣相外延技術生長第二 ρ-Α1ΙηΡ層，鈹摻雜濃度為1 X 1011?9 X 10ncm—3 ；
[0017](6)在第二 ρ-Α1ΙηΡ層上采用金屬有機化合物氣相外延技術生長第三ρ-Α1ΙηΡ層，鈹摻雜濃度為1 X 1018?9 X 1018cm—3 ；
[0018](7)采用等離子體增強化學氣相沉積技術沉積Si02層用作絕緣層，所述Si02層與第一p-Al InP層、第二n-Al InP層、第二p_Al InP層的側面相接觸，還與第一n_Al InP層露出的表面相接觸；
[0019](8)在Si02層的表面采用電子束蒸發制備Au層作為第一 Au電極；
[0020](9)在第一 η-Α1ΙηΡ層露出的表面上采用電子束蒸發制備Au層作為第二 Au電極。
[0021]與現有技術相比，本發明具有以下優點和有益效果:
[0022]1.本發明的A1 InP基藍光探測器，采用了 A1 InP材料作為吸收材料，主要針對藍光波段電磁波進行有效吸收。
[0023]2、本發明的AllnP基藍光探測器，不需要額外濾波片進行濾光，可消除濾光片對入射光的影響，并簡化探測器的結構，有利于更好地實現藍光探測。
[0024]3、本發明的AllnP基藍光探測器，采用本探測器結構參數，有利于提高探測器對藍光的響應度。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發明的實施例1的AllnP基藍光探測器的示意圖。
[0026]圖2為本發明的實施例1的波長響應度圖。
[0027]圖3為本發明的實施例2的波長響應度圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合實施例，對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0029]實施例1
[0030]如圖1所示，本實施例的AllnP基藍光探測器，包括依次設置的GaAs基底1、作為η層的第一n-Al InP層2、作為31層的第一p-Al InP層3、作為η層的第二n-Al InP層4、作為31層的第二ρ-Α1ΙηΡ層5、作為p層的第三ρ-Α1ΙηΡ層6;還包括作為絕緣層的Si02層7、第一 Au電極8和第二 Au電極9;所述Si02層7與第一 ρ-Α1ΙηΡ層3、第二 η-Α1ΙηΡ層4、第二 ρ-Α1ΙηΡ層5的側面相接觸;所述Si02層還與第一n-Al InP層2的露出的表面相接觸;所述第一Au電極設于Si02層的表面;所述第二Au電極設于第一n-Al InP層的露出的表面。
[0031 ]本實施例中，所述GaAs基底的厚度為200μπι;所述第一n_AlInP層的厚度為3μπι;所述第一 ρ-Α1ΙηΡ層的厚度為Ιμπι;所述第二 η-Α1ΙηΡ層的厚度為2μπι;所述第二 ρ-Α1ΙηΡ層的厚度為2μπι;所述第三ρ-Α1ΙηΡ層的厚度為Ιμπι;所述第一 Au電極的厚度為Ιμπι;所述第二 Au電極的厚度為lym。
[0032]本實施例的AllnP基藍光探測器的制備方法，包括以下步驟:
[0033](1)將GaAs基底在550°C下預處理，用熱電偶測得基底的溫度；
[0034](2)在GaAs基底上采用金屬有機化合物氣相外延技術生長第一n-Al InP層，硅摻雜濃度為lX1018cm—3;
[0035](3)在第一 η-Α1ΙηΡ層上采用金屬有機化合物氣相外延技術生長第一 ρ-Α1ΙηΡ層，鈹摻雜濃度為SXloHcm—3;
[0036](4)在第一 ρ-Α1ΙηΡ層上采用金屬有機化合物氣相外延技術生長第二 η-Α1ΙηΡ層；硅摻雜濃度約為1 X 1017cnf3 ；
[0037](5)在第二 η-Α1ΙηΡ層上采用金屬有機化合物氣相外延技術生長第二 ρ-Α1ΙηΡ層，鈹摻雜濃度為SXloHcm—3;
[0038](6)在第二 ρ-Α1ΙηΡ層上采用金屬有機化合物氣相外延技術生長第三ρ-Α1ΙηΡ層，鈹摻雜濃度為lX1018cm—3;
[0039](7)采用等離子體增強化學氣相沉積技術沉積Si02層用作絕緣層，所述Si02層與第一p-Al InP層、第二n-Al InP層、第二p_Al InP層的側面相接觸，還與第一n_Al InP層露出的表面相接觸；
[0040](8)在Si02層的表面電子束蒸發制備Au層作為第一 Au電極；
[0041 ] (9)在第一 η-Α1ΙηΡ層露出的表面上電子束蒸發制備Au層作為第二 Au電極。
[0042]如圖2所示，本實施例制備的A1InP基藍光探測器可以實現在藍光波段峰值響應度達到0.28A/W，較好地實現藍光探測。
[0043]實施例2
[0044]本實施例的AllnP基藍光探測器，包括依次設置的GaAs基底、作為η層的第一n-A1 InP層、作為π層的第一p-Al InP層、作為η層的第二n-Al InP層、作為π層的第二p-Al InP層、作為P層的第三Ρ-ΑΙΙηΡ層;還包括作為絕緣層的Si02層、第一 Au電極和第二 Au電極;所述Si02層與第一p-Al InP層、第二n-Al InP層、第二p-Al InP層的側面相接觸;所述Si02層還與第一n-Al InP層的露出的表面相接觸;所述第一Au電極設于Si02層的表面;所述第二Au電極設于第一n-Al InP層的露出的表面。
[0045]本實施例中，所述GaAs基底的厚度為200μπι;所述第一n_AlInP層的厚度為6μπι;所述第一 ρ-Α1ΙηΡ層的厚度為2μπι;所述第二 1^111^層的厚度為0、111;所述第二?4111^層的厚度為2wn;所述第三ρ-Α1ΙηΡ層的厚度為2μπι;所述第一 Au電極的厚度為Ιμπι;所述第二 Au電極的厚度為lym。
[0046]本實施例的AllnP基藍光探測器的制備方法，包括以下步驟:
[0047](1)將GaAs基底在650°C下預處理，用熱電偶測得基底的溫度；
[0048](2)在GaAs基底上采用金屬有機化合物氣相外延技術生長第一n-Al InP層，硅摻雜濃度為5X1018cm—3;
[0049](3)在第一 η-Α1ΙηΡ層上采用金屬有機化合物氣相外延技術生長第一 ρ-Α1ΙηΡ層，鈹摻雜濃度為SXloHcm—3;
[0050](4)在第一 ρ-Α1ΙηΡ層上采用金屬有機化合物氣相外延技術生長第二 η-Α1ΙηΡ層；硅摻雜濃度約為2 X 1017cnf3 ；
[0051](5)在第二 η-Α1ΙηΡ層上采用金屬有機化合物氣相外延技術生長第二 ρ-Α1ΙηΡ層，鈹摻雜濃度為SXloHcm—3;
[0052](6)在第二 ρ-Α1ΙηΡ層上采用金屬有機化合物氣相外延技術生長第三ρ-Α1ΙηΡ層，鈹摻雜濃度為lX1018cm—3;
[0053](7)采用等離子體增強化學氣相沉積技術沉積Si02層用作絕緣層，所述Si02層與第一p-Al InP層、第二n-Al InP層、第二p_Al InP層的側面相接觸，還與第一n_Al InP層露出的表面相接觸；
[0054](8)在Si02層的表面電子束蒸發制備Au層作為第一 Au電極；
[0055](9)在第一 η-Α1ΙηΡ層露出的表面上電子束蒸發制備Au層作為第二