[发明专利]一种提高光吸收率的量子阱红外探测器及其制作方法

权利要求书

1.一种提高光吸收率的量子阱红外探测器，其特征在于，包括硅衬底、量子阱单元、上电极、上电极欧姆接触层、介质层、下电极和下电极欧姆接触层，所述硅衬底表面含有竖直的凸起物，含有竖直凸起物的硅衬底表面通过离子注入形成下电极欧姆接触层，所述下电极位于下电极欧姆接触层的上方，且下电极周边为介质层，所述量子阱单元采用外延生长法沉积在所述硅衬底表面下电极和介质层之外的区域，位于硅衬底表面的凸起物和硅衬底平面上对应的晶面不同，在所述硅衬底表面凸起物上外延生长多面体的量子阱单元，且所述量子阱单元的水平截面面积大于所述凸起物的水平截面面积，所述上电极欧姆接触层位于所述量子阱单元的最上层中，且所述上电极欧姆接触层上方为上电极，所述下电极通过下电极欧姆接触层和量子阱单元的最下层连接。

2.根据权利要求1所述的一种提高光吸收率的量子阱红外探测器，其特征在于，所述硅衬底表面凸起物在硅衬底表面呈网状分布，且每个凸起物之间有间隙。

3.根据权利要求1所述的一种提高光吸收率的量子阱红外探测器，其特征在于，所述硅衬底表面凸起物在硅衬底表面呈条形分布，且每条凸起物之间有间隙。

4.根据权利要求1所述的一种提高光吸收率的量子阱红外探测器，其特征在于，所述硅衬底表面凸起物为多个条形凸起连接成的一个整体。

5.根据权利要求1所述的一种提高光吸收率的量子阱红外探测器，其特征在于，所述量子阱单元为GaAs层和Al_xGa_1-xAs层交替形成，其中，Al_xGa_1-xAs层的厚度小于GaAs层的厚度，且所述量子阱单元的最上层和最下层均为GaAs层。

6.根据权利要求1所述的一种提高光吸收率的量子阱红外探测器，其特征在于，所述量子阱单元为InGaAs层和Al_xGa_1-xAs层交替形成，其中，Al_xGa_1-xAs层的厚度小于InGaAs层的厚度，且所述量子阱单元的最上层和最下层均为InGaAs层。

7.根据权利要求1所述的一种提高光吸收率的量子阱红外探测器，其特征在于，所述量子阱单元为Si层和Si_xGe_1-x层交替形成，其中，Si_xGe_1-x层的厚度小于Si层的厚度，且所述量子阱单元的最上层和最下层均为Si层。

8.根据权利要求1所述的一种提高光吸收率的量子阱红外探测器，其特征在于，所述上电极和下电极为Pt金属。

9.一种制作权利要求1所述的提高光吸收率的量子阱红外探测器的方法，步骤如下：

S01：在硅衬底上表面图形化形成竖直的凸起物，硅衬底表面的凸起物和硅衬底平面上对应的晶面不同；

S02：对上述硅衬底表面进行离子注入，形成下电极欧姆接触层，在掺杂表面区域生长介质层并图形化，在上述图形化区域填充下电极；

S03：去除多余的介质层，仅保留位于下电极周边的介质层；

S04：在硅衬底上表面下电极及其周边介质层以外的地方，采用外延生长法形成硅衬底表面凸起物上的多面体量子阱单元，且所述量子阱单元的水平截面面积大于所述凸起物的水平截面面积；

S05：在量子阱单元的最上层边缘生长上电极，对位于上电极正下方的量子阱单元的最上层区域进行离子注入形成上电极欧姆接触层。