[发明专利]一种PIN倒置结构紫外雪崩光电探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种PIN倒置结构的紫外雪崩光电探测器，其特征在于：

从下到上依次为蓝宝石衬底、缓冲层、p型掺杂GaN层、δ掺杂缓冲GaN层、有源层、n型掺杂GaN层、以及制作于n型GaN层上的n型欧姆接触电极、制作于p型GaN层的p型欧姆接触电极。

2.根据权利要求1所述的PIN倒置结构的紫外雪崩光电探测器，其特征在于，所述p型掺杂GaN层的厚度为0.1-2μm。

3.根据权利要求2所述的PIN倒置结构的紫外雪崩光电探测器，其特征在于，所述p型掺杂GaN层掺杂浓度为3×10¹⁷cm^-3~1×10¹⁹cm^-3。

4.根据权利要求1所述的PIN倒置结构的紫外雪崩光电探测器，其特征在于，所述δ掺杂缓冲GaN层为3~20个周期。

5.根据权利要求4所述的PIN倒置结构的紫外雪崩光电探测器，其特征在于，δ掺杂的缓冲GaN层每层厚度为1-30nm。

6.根据权利要求1所述的PIN倒置结构的紫外雪崩光电探测器，其特征在于，所述有源层为非掺杂或低掺杂浓度的GaN层，厚度为0.05-1μm。

7.根据权利要求1所述的PIN倒置结构的紫外雪崩光电探测器，其特征在于，所述n型掺杂GaN层，采用雪崩过程中以空穴触发为主的 III-V族半导体材料GaN，厚度为20-200nm。

8.根据权利要求1或7所述的PIN倒置结构的紫外雪崩光电探测器，其特征在于，所述n型掺杂GaN层，掺杂浓度为1×10¹⁸cm^-3~1×10¹⁹cm^-3。

9.一种PIN倒置结构的紫外雪崩光电探测器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）衬底上依次生长缓冲层，p型掺杂GaN层，δ掺杂的缓冲GaN层，低掺杂的本征GaN或无掺杂的GaN有源层，n型掺杂的GaN层结构；

（2）采用光刻技术制作掩模层，利用干法刻蚀方法制作器件台面；

（3）采用光刻技术制作掩模层，利用干法刻蚀方法制作凹形光信号入射窗口，使得窗口的n层厚度约为3-50nm；

（4）干法刻蚀后，进行表面处理，器件热退火，以修复刻蚀的晶格损失，同时进行p型层受主Mg的活化；

（5）采用光刻图形刻出n型欧姆接触区域，利用电子束蒸发方法或溅射方法蒸镀n型金属，在氮气环境中合金形成n型欧姆接触；

（6）采用光刻图形刻出p型欧姆接触区域，利用电子束蒸发方法或溅射方法蒸镀p型金属，在空气环境中合金形成p型欧姆接触。

10.根据权利要求9所述的PIN倒置结构的紫外雪崩光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤（1）制备方法采用金属有机化学气相沉积法或分子束外延法作为生长方法，步骤（2）（3）干法刻蚀方法为电感耦合等离子体刻蚀。