一种光电探测器的制作方法

文档序号:14385292阅读:313来源:国知局

本实用新型涉及光电探测器领域,提供一种结构简单、器件性能优异的光电探测器。



背景技术:

光电探测器是将光能转化为电能以便于放大检测的器件,在军事和国民经济的各个领域有广泛用途。目前,光电探测器一般采用气相外延法制备,工艺复杂,器件的质量,尤其是晶体质量较差(X射线摇摆曲线半高宽通常大于200arcsec),导致器件性能不理想。

以液相法生长高质量InGaAs(InAlAs、InGaAsP等)单晶衬底为基础(X射线摇摆曲线半高宽为30-50arcsec),制作光电探测器,工艺简单,无需复杂的大型设备进行复杂的气相外延,有望在中低端光电探测器市场发挥重要作用。另外,在器件中添加金属纳米粒子,可以有效改善器件的电学性能。



技术实现要素:

为解决上述问题,本实用新型的目的在于提供一种结构简单、器件性能优异的光电探测器。

本实用新型解决其问题所采用的技术方案是:

一种光电探测器,包括衬底层、设置于衬底层正面的电极、设置于电极与衬底层之间的Pt纳米粒子层、设置于衬底层背面的Al金属反射层,和设置于衬底层与Al金属反射层之间的Ag或者Pt纳米粒子层。该光电探测器结构简单,无需进行复杂的气相外延,设置于衬底层与Al金属反射层之间的Ag或者Pt纳米粒子层,对光具有很高的反射率,能够改变光的传播路径,大幅度提高探测器对光的二次吸收;设置于电极与衬底层之间的Pt纳米粒子层能够改善探测器与电极的接触特性,提高探测器响应灵敏度等电学特性。

进一步,所述电极为Au电极,其厚度为100-300nm。

进一步,所述衬底层的材料为以液相法生长的InGaAs、InAlAs或者InGaAsP单晶棒,衬底层的厚度为550-600um,衬底层的X射线摇摆曲线半高宽为30-50arcsec,衬底层的表面均方根粗糙度小于1nm;所述单晶棒的直径为2-6英寸,其纯度为99.995%以上。采用液相法生长的高质量单晶衬底为基础,制作的光电探测器结构简单,无需进行复杂的气相外延即可实现光电探测器的制备,工艺简单,有利于大幅度降低生产成本。

进一步,所述Ag或者Pt纳米粒子层包括一层直径为2-150nm的Ag或者Pt纳米点。

进一步,所述Al金属反射层厚度为750-1500nm。

本实用新型的有益效果是:本实用新型采用的一种光电探测器,采用液相法生长的高质量单晶衬底为基础,制作的光电探测器结构简单,无需进行复杂的气相外延即可实现光电探测器的制备,工艺简单,有利于大幅度降低生产成本;设置于衬底层与Al金属反射层之间的Ag或者Pt纳米粒子层,对光具有很高的反射率,能够改变光的传播路径,大幅度提高探测器对光的二次吸收;设置于电极与衬底层之间的Pt纳米粒子层能够改善探测器与电极的接触特性,提高探测器响应灵敏度等电学特性。

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型一种光电探测器的结构示意图。

具体实施方式

参照图1,本实用新型的一种光电探测器,包括衬底层13、设置于衬底层13正面的电极15、设置于电极15与衬底层13之间的Pt纳米粒子层14、设置于衬底层13背面的Al金属反射层11,和设置于衬底层13与Al金属反射层11之间的Ag或者Pt纳米粒子层12。该光电探测器结构简单,无需进行复杂的气相外延,设置于衬底层13与Al金属反射层11之间的Ag或者Pt纳米粒子层12,对光具有很高的反射率,能够改变光的传播路径,大幅度提高探测器对光的二次吸收;设置于电极15与衬底层13之间的Pt纳米粒子层14能够改善探测器与电极的接触特性,提高探测器响应灵敏度等电学特性。

进一步,所述电极15为Au电极15,其厚度为100-300nm。

进一步,所述衬底层13的材料为以液相法生长的InGaAs、InAlAs或者InGaAsP单晶棒,衬底层13的厚度为550-600um,衬底层13的X射线摇摆曲线半高宽为30-50arcsec,衬底层13的表面均方根粗糙度小于1nm;所述单晶棒的直径为2-6英寸,其纯度为99.995%以上。采用液相法生长的高质量单晶衬底为基础,制作的光电探测器结构简单,无需进行复杂的气相外延即可实现光电探测器的制备,工艺简单,有利于大幅度降低生产成本。

进一步,所述Ag或者Pt纳米粒子层12包括一层直径为2-150nm的Ag或者Pt纳米点。

进一步,所述Al金属反射层11厚度为750-1500nm。

以上所述,只是本实用新型的较佳实施例而已,本实用新型并不局限于上述实施方式,只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果,都应属于本实用新型的保护范围。

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