一种AlInP基蓝光探测器及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及可见光探测器，特别涉及一种AllnP基蓝光探测器及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着移动设备对无线频谱的需求越来越高，造成网络频谱资源相对短缺。随着可见光通信技术的逐渐兴起，不仅能有效的缓解网络频谱枯竭的困境，而且能实现绿色通信。
[0003]现有的可见光探测器主要由硅锗半导体为主要材料制作而成其具有数据传输速率高、无有害射频辐射、安全性好等特点，但是由于响应峰值与主光源发光波长(蓝光波段)不一致导致探测器灵敏度低，噪声大;另外，Si本身的禁带宽度较窄，对蓝光响应度不高，需要加滤波片，也从而增加了成本、增大体积、减弱入射光信号等。因此，为了目前产业发展需求，急切需要设计一种针对蓝光波段的新型探测器。
【发明内容】
[0004]为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种AllnP基蓝光探测器，可以实现直接对蓝光波段电磁波的针对性吸收，而不需要额外添加滤波片。
[0005]本发明的另一目的在于提供上述AllnP基蓝光探测器的制备方法。
[0006]本发明的目的通过以下技术方案实现:
[0007]—种A1 InP基蓝光探测器，包括依次设置的基底、第一n_Al InP层、第一p-Al InP层、第二n_Al InP层、第二p-Al InP层、第三p-Al InP层；
[0008]还包括Si02层、第一 Au电极和第二 Au电极;所述Si02层与第一 ρ-Α1ΙηΡ层、第二 n-AllnP层、第二 ρ-Α1ΙηΡ层的侧面相接触;所述Si02层还与第一 η-Α1ΙηΡ层的露出的表面相接触；所述第一Au电极设于Si02层的表面;所述第二Au电极设于第一n-Al InP层的露出的表面。
[0009]所述基底的厚度为200?500μηι;第一η-ΑΙΙηΡ层的厚度为0.1?ΙΟμπι;第一ρ-ΑΙΙηΡ层的厚度为0.1?20μηι;第二 η-Α1ΙηΡ层的厚度为0.1?ΙΟμπι;第二 ρ-Α1ΙηΡ层的厚度为0.1?20μηι;第三ρ-Α1ΙηΡ层的厚度为0.1?ΙΟμπι; Si02层的厚度为0.1?20μηι;第一 Au电极的厚度为0.5?ΙΟμπι;第二 Au电极的厚度为0.5?ΙΟμπι。
[0010]所述基底为GaAs基底。
[0011]所述的AllnP基蓝光探测器的制备方法，包括以下步骤:
[0012](1)将基底在400?700°C下预处理；
[0013](2)在基底上采用金属有机化合物气相外延技术生长第一 n-Al InP层，硅掺杂浓度为1X1018?9X1018cm—3;
[0014](3)在第一 η-Α1ΙηΡ层上采用金属有机化合物气相外延技术生长第一 ρ-Α1ΙηΡ层，铍掺杂浓度为1 X 1011?9 X 10ncm—3 ；
[0015](4)在第一 ρ-Α1ΙηΡ层上采用金属有机化合物气相外延技术生长第二 η-Α1ΙηΡ层；硅掺杂浓度约为1 X 1017?9 X 1017cm—3 ；
[0016](5)在第二 η-Α1ΙηΡ层上采用金属有机化合物气相外延技术生长第二 ρ-Α1ΙηΡ层，铍掺杂浓度为1 X 1011?9 X 10ncm—3 ；
[0017](6)在第二 ρ-Α1ΙηΡ层上采用金属有机化合物气相外延技术生长第三ρ-Α1ΙηΡ层，铍掺杂浓度为1 X 1018?9 X 1018cm—3 ；
[0018](7)采用等离子体增强化学气相沉积技术沉积Si02层用作绝缘层，所述Si02层与第一p-Al InP层、第二n-Al InP层、第二p_Al InP层的侧面相接触，还与第一n_Al InP层露出的表面相接触；
[0019](8)在Si02层的表面采用电子束蒸发制备Au层作为第一 Au电极；
[0020](9)在第一 η-Α1ΙηΡ层露出的表面上采用电子束蒸发制备Au层作为第二 Au电极。
[0021]与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果:
[0022]1.本发明的A1 InP基蓝光探测器，采用了 A1 InP材料作为吸收材料，主要针对蓝光波段电磁波进行有效吸收。
[0023]2、本发明的AllnP基蓝光探测器，不需要额外滤波片进行滤光，可消除滤光片对入射光的影响，并简化探测器的结构，有利于更好地实现蓝光探测。
[0024]3、本发明的AllnP基蓝光探测器，采用本探测器结构参数，有利于提高探测器对蓝光的响应度。
【附图说明】
[0025]图1为本发明的实施例1的AllnP基蓝光探测器的示意图。
[0026]图2为本发明的实施例1的波长响应度图。
[0027]图3为本发明的实施例2的波长响应度图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合实施例，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0029]实施例1
[0030]如图1所示，本实施例的AllnP基蓝光探测器，包括依次设置的GaAs基底1、作为η层的第一n-Al InP层2、作为31层的第一p-Al InP层3、作为η层的第二n-Al InP层4、作为31层的第二ρ-Α1ΙηΡ层5、作为p层的第三ρ-Α1ΙηΡ层6;还包括作为绝缘层的Si02层7、第一 Au电极8和第二 Au电极9;所述Si02层7与第一 ρ-Α1ΙηΡ层3、第二 η-Α1ΙηΡ层4、第二 ρ-Α1ΙηΡ层5的侧面相接触;所述Si02层还与第一n-Al InP层2的露出的表面相接触;所述第一Au电极设于Si02层的表面;所述第二Au电极设于第一n-Al InP层的露出的表面。
[0031 ]本实施例中，所述GaAs基底的厚度为200μπι;所述第一n_AlInP层的厚度为3μπι;所述第一 ρ-Α1ΙηΡ层的厚度为Ιμπι;所述第二 η-Α1ΙηΡ层的厚度为2μπι;所述第二 ρ-Α1ΙηΡ层的厚度为2μπι;所述第三ρ-Α1ΙηΡ层的厚度为Ιμπι;所述第一 Au电极的厚度为Ιμπι;所述第二 Au电极的厚度为lym。
[0032]本实施例的AllnP基蓝光探测器的制备方法，包括以下步骤:
[0033](1)将GaAs基底在550°C下预处理，用热电偶测得基底的温度；
[0034](2)在GaAs基底上采用金属有机化合物气相外延技术生长第一n-Al InP层，硅掺杂浓度为lX1018cm—3;
[0035](3)在第一 η-Α1ΙηΡ层上采用金属有机化合物气相外延技术生长第一 ρ-Α1ΙηΡ层，铍掺杂浓度为SXloHcm—3;
[0036](4)在第一 ρ-Α1ΙηΡ层上采用金属有机化合物气相外延技术生长第二 η-Α1ΙηΡ层；硅掺杂浓度约为1 X 1017cnf3 ；
[0037](5)在第二 η-Α1ΙηΡ层上采用金属有机化合物气相外延技术生长第二 ρ-Α1ΙηΡ层，铍掺杂浓度为SXloHcm—3;
[0038](6)在第二 ρ-Α1ΙηΡ层上采用金属有机化合物气相外延技术生长第三ρ-Α1ΙηΡ层，铍掺杂浓度为lX1018cm—3;
[0039](7)采用等离子体增强化学气相沉积技术沉积Si02层用作绝缘层，所述Si02层与第一p-Al InP层、第二n-Al InP层、第二p_Al InP层的侧面相接触，还与第一n_Al InP层露出的表面相接触；
[0040](8)在Si02层的表面电子束蒸发制备Au层作为第一 Au电极；
[0041 ] (9)在第一 η-Α1ΙηΡ层露出的表面上电子束蒸发制备Au层作为第二 Au电极。
[0042]如图2所示，本实施例制备的A1InP基蓝光探测器可以实现在蓝光波段峰值响应度达到0.28A/W，较好地实现蓝光探测。
[0043]实施例2
[0044]本实施例的AllnP基蓝光探测器，包括依次设置的GaAs基底、作为η层的第一n-A1 InP层、作为π层的第一p-Al InP层、作为η层的第二n-Al InP层、作为π层的第二p-Al InP层、作为P层的第三Ρ-ΑΙΙηΡ层;还包括作为绝缘层的Si02层、第一 Au电极和第二 Au电极;所述Si02层与第一p-Al InP层、第二n-Al InP层、第二p-Al InP层的侧面相接触;所述Si02层还与第一n-Al InP层的露出的表面相接触;所述第一Au电极设于Si02层的表面;所述第二Au电极设于第一n-Al InP层的露出的表面。
[0045]本实施例中，所述GaAs基底的厚度为200μπι;所述第一n_AlInP层的厚度为6μπι;所述第一 ρ-Α1ΙηΡ层的厚度为2μπι;所述第二 1^111^层的厚度为0、111;所述第二?4111^层的厚度为2wn;所述第三ρ-Α1ΙηΡ层的厚度为2μπι;所述第一 Au电极的厚度为Ιμπι;所述第二 Au电极的厚度为lym。
[0046]本实施例的AllnP基蓝光探测器的制备方法，包括以下步骤:
[0047](1)将GaAs基底在650°C下预处理，用热电偶测得基底的温度；
[0048](2)在GaAs基底上采用金属有机化合物气相外延技术生长第一n-Al InP层，硅掺杂浓度为5X1018cm—3;
[0049](3)在第一 η-Α1ΙηΡ层上采用金属有机化合物气相外延技术生长第一 ρ-Α1ΙηΡ层，铍掺杂浓度为SXloHcm—3;
[0050](4)在第一 ρ-Α1ΙηΡ层上采用金属有机化合物气相外延技术生长第二 η-Α1ΙηΡ层；硅掺杂浓度约为2 X 1017cnf3 ；
[0051](5)在第二 η-Α1ΙηΡ层上采用金属有机化合物气相外延技术生长第二 ρ-Α1ΙηΡ层，铍掺杂浓度为SXloHcm—3;
[0052](6)在第二 ρ-Α1ΙηΡ层上采用金属有机化合物气相外延技术生长第三ρ-Α1ΙηΡ层，铍掺杂浓度为lX1018cm—3;
[0053](7)采用等离子体增强化学气相沉积技术沉积Si02层用作绝缘层，所述Si02层与第一p-Al InP层、第二n-Al InP层、第二p_Al InP层的侧面相接触，还与第一n_Al InP层露出的表面相接触；
[0054](8)在Si02层的表面电子束蒸发制备Au层作为第一 Au电极；
[0055](9)在第一 η-Α1ΙηΡ层露出的表面上电子束蒸发制备Au层作为第二