[发明专利]InSb量子阱红外探测器及制备方法

权利要求书

1.一种InSb量子阱红外探测器结构，其包括：

一衬底；

一复合缓冲层，其生长在衬底上；

一InSb下欧姆接触层，其生长在复合缓冲层上；

一InSb/InAlSb超晶格量子阱层，其生长在InSb下欧姆接触层上；

一AlGaSb电子阻挡层，其生长在InSb/InAlSb超晶格量子阱层上；

一InSb上欧姆接触层，其生长在AlGaSb电子阻挡层上。

2.根据权利要求1所述的InSb量子阱红外探测器结构，其中所述衬底的材料是与外延材料大失配的Si。

3.根据权利要求1所述的InSb量子阱红外探测器结构，其中所述复合缓冲层包括：

一低温AlSb缓冲层，该低温AlSb缓冲层的厚度为3-20nm；

一AlSb缓冲层，其生长在低温AlSb缓冲层上，该AlSb缓冲层的厚度为1000-2000nm；

一InAlSb缓冲层，其生长在AlSb缓冲层上，该InAlSb缓冲层的厚度为1000-4000nm，其中Al的摩尔含量为0.1-0.3。

4.根据权利要求1所述的InSb量子阱红外探测器结构，其中所述InSb/InAlSb超晶格量子阱层的超晶格周期数为20-80，每个超晶格量子阱周期中包括：一n型掺杂InSb量子阱阱层和一InAlSb势垒层，该InSb量子阱阱层的厚度为3-10nm，n型掺杂剂为Te，掺杂浓度为1-4×10¹⁷cm^-3；该InAlSb势垒层的厚度为40-100nm，Al的摩尔含量为0.1-0.3。

5.根据权利要求1所述的InSb量子阱红外探测器结构，其中所述InSb下欧姆接触层的厚度为300-1000nm，Te掺杂浓度为2-8×10¹⁷cm^-3；所述InSb量子阱电子阻挡层的厚度为50-200nm，Al的摩尔含量为0.1-0.3；所述InSb量子阱上欧姆接触层为p型掺杂InSb，厚度为300-1000nm，Be掺杂浓度为2-8×10¹⁷cm^-3。

6.一种制备权利要求1所述的InSb量子阱红外探测器结构的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：选择衬底，所述衬底是与外延材料大失配的Si；

步骤2：在衬底晶面上依次生长复合缓冲层、InSb下欧姆接触层、InSb/InAlSb超晶格量子阱层、AlGaSb电子阻挡层和InSb上欧姆接触层。

7.根据权利要求6所述的InSb量子阱红外探测器结构的制备方法，其中所述复合缓冲层包括：

一低温AlSb缓冲层；

一生长在低温AlSb缓冲层上的AlSb缓冲层；

一生长在AlSb缓冲层上的InAlSb缓冲层。

8.根据权利要求7所述的InSb量子阱红外探测器结构的制备方法，其中所述低温AlSb缓冲层的厚度为3-20nm，其生长温度为400-500℃；所述AlSb缓冲层厚度为1000-2000nm，其生长温度为500-600℃；所述InAlSb缓冲层的厚度为1000-4000nm，其生长温度为380-450℃，Al的摩尔含量为0.1-0.3。

9.根据权利要求6所述的InSb量子阱红外探测器结构的制备方法，其中所述InSb/InAlSb超晶格量子阱层的超晶格周期数为20-80，每个超晶格量子阱周期中包括：一n型掺杂InSb量子阱阱层和一InAlSb势垒层，该n型掺杂InSb量子阱阱层的厚度为3-10nm，生长温度为380-450℃，n型掺杂剂为Te，掺杂浓度为1-4×10¹⁷cm^-3；该InAlSb势垒层的厚度为40-100nm，生长温度为380-450℃，其中Al的摩尔含量为0.1-0.3。

10.根据权利要求6所述的InSb量子阱红外探测器结构的制备方法，其中所述InSb下欧姆接触层的度是300-1000nm，生长温度为380-450℃，Te掺杂浓度为2-8×10¹⁷cm^-3；所述InSb量子阱电子阻挡层的厚度是50-200nm，生长温度为450-550℃，其中Al的摩尔含量为0.1-0.3；所述InSb量子阱上欧姆接触层为p型掺杂InSb，厚度是300-1000nm，生长温度为380-450℃，Be的掺杂浓度为2-8×10¹⁷cm^-3。