[发明专利]一种采用低维量子点倍增层的半导体雪崩光电探测器

权利要求书

1.一种采用低维量子点倍增层的半导体雪崩光电探测器，其特征在于：在半导体雪崩光电探测器的倍增层中包含有若干层量子点层，所述量子点层具有比倍增层更窄的禁带宽度，且与倍增层材料形成I型能带结构；其中，采用电子倍增架构时，量子点与倍增层材料的导带带阶大于价带带阶；采用空穴倍增架构时，量子点与倍增层材料的价带带阶大于导带带阶；量子点层为多层时，相邻量子点层之间的间隔层厚度大于量子点之间的受限激子波函数相互作用距离。

2.根据权利要求1所述的一种采用低维量子点倍增层的半导体雪崩光电探测器，其特征在于：所述半导体雪崩光电探测器的结构如下：

倍增层材料碰撞离化系数比大于1，采用电子倍增架构，P⁺-P^--P^+-P^--N⁺的整体掺杂构型：由下至上器件依次包含衬底层、P⁺缓冲层、P⁺接触层、包含有量子点层的P^-倍增层、P⁺电场控制层、P^-能带过渡层、P^-光吸收层、P⁺包覆层和P⁺接触层；

或者倍增层材料碰撞离化系数比小于1，采用空穴倍增架构，P⁺-N^--N^+-N^--N⁺的整体掺杂构型：由下至上器件依次包含衬底层、N⁺缓冲层、N⁺接触层、N⁺包覆层、N^-光吸收层、N^-能带过渡层、N⁺电场控制层、包含有量子点层的N^-倍增层和N⁺接触层。

3.根据权利要求1所述的一种采用低维量子点倍增层的半导体雪崩光电探测器，其特征在于：所述量子点层采用比倍增层材料晶格常数更大的材料制备。

4.根据权利要求1所述的一种采用低维量子点倍增层的半导体雪崩光电探测器，其特征在于：所述半导体雪崩光电探测器通过台面结结构制备或者通过平面结结构制备。

5.根据权利要求1所述的一种采用低维量子点倍增层的半导体雪崩光电探测器，其特征在于：所述半导体雪崩光电探测器为Si-Ge、GaAs-InAs、InP-InGaAs、InAlAs-InGaAs、GaAs-GaSb或GaAs-AlSb雪崩光电探测器。