[发明专利]电子输运通道为斜跃迁‑微带型的量子级联红外探测器

权利要求书

1.一种电子输运通道为斜跃迁-微带型的量子级联红外探测器，包括：

一衬底；

一下接触层，其外延于衬底上；

一功能层，其外延于下接触层上面，该功能层由啁啾超晶格组成，通过啁啾超晶格的设计来实现一个“斜跃迁-微带”型的电子输运通道，电子吸收红外光后，在所设计的能级间跃迁从而实现红外光探测；该功能层由啁啾超晶格组成，每个周期中包含了吸收区、微带区以及电子弛豫区，利用微带的能级展宽来增加吸收系数和抽取效率从而提高探测器的响应率；

一上接触层，其外延于功能层上；

一上接触电极，其制作在上接触层的表面；

一下接触电极，其制作在下接触层的表面，位于功能层的周围。

2.根据权利要求1所述的电子输运通道为斜跃迁-微带型的量子级联红外探测器，其中吸收区中红外吸收跃迁的初态能级E0和终态能级Emini存在于不同的势阱中，从而形成斜跃迁的吸收方式。

3.根据权利要求1所述的电子输运通道为斜跃迁-微带型的量子级联红外探测器，其中微带区将斜跃迁终态和抽运能级组合为一个结构来实现，通过多个量子阱子带能级的耦合形成微带结构。

4.根据权利要求1所述的电子输运通道为斜跃迁-微带型的量子级联红外探测器，其中电子弛豫区包含了若干个形成纵光学声子能量台阶的阱垒层，具体阱垒个数由探测能量决定。

5.根据权利要求1所述的电子输运通道为斜跃迁-微带型的量子级联红外探测器，其中功能层中每个周期的最后一个电子弛豫势阱W8的基态能级与下一周期的第一个吸收W1’的基态能级能量相同，载流子以共振隧穿的形式输运到下一周期的吸收阱中的基态能级；为保证吸收区基态的电子浓度，第一个吸收阱层W1和最后一个电子弛豫阱层W8为电子施主杂质掺杂层。

6.根据权利要求5所述的电子输运通道为斜跃迁-微带型的量子级联红外探测器，其中功能层的周期数为1-50个。

7.根据权利要求1所述的电子输运通道为斜跃迁-微带型的量子级联红外探测器，其中所述的探测器采用背面斜入射的光耦合方式或者是光栅耦合方式；所述背面斜入射的方式，即在衬底的端面上抛光一个θ°的斜面，红外光垂直所述斜面入射；所述光栅耦合方式，即在上接触层或上接触电极上制作衍射光栅，此时的斜跃迁-微带型量子级联红外探测器可工作于红外光正入射的情况。