[发明专利]多量子阱红外探测器

说明书

本发明涉及多量子阱红外探测器。根据一实施例，一种多量子阱红外探测器可包括：第一半导体层，其具有第一导电类型；第二半导体层，其具有第二导电类型，所述第二导电类型不同于所述第一导电类型；以及多量子阱层，设置在所述第一半导体层和所述第二半导体层之间，所述多量子阱层包括交替设置的至少一个量子阱层和至少两个势垒层，每个量子阱层插入在两个相邻的势垒层之间，其中，所述量子阱层的E1能级高于所述势垒层的价带，并且所述量子阱层具有足够大的厚度以使得其吸收峰在3μm以上。本发明的多量子阱红外探测器能实现中波红外探测，因此具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明总体上涉及光电探测器领域，更特别地，涉及一种多量子阱红外探测器，其能够实现中波红外探测。

背景技术

光子型红外探测器凭借着响应速度快、信噪比高等优点在军事国防、国民生产等领域有着广泛的应用。光子型红外探测发展的核心目标是不断寻求更高信噪比的光响应，为此需要在持续提升光电转换量子效率的同时，不断抑制暗电流。为了达到抑制暗电流的目的，需要为光子型红外探测器配备一套低温制冷设备，这不仅提高了生产成本，也大大限制了红外探测器的使用时间和范围。所以，寻找可以在高温甚至是室温条件下工作的光子型红外探测器材料一直是红外探测领域的研究热点。

大气中存在三个红外的透过窗口，分别为短波红外(1～2.7μm)、中波红外(3～5μm)和长波红外(8～14μm)。红外探测器的研究基本都围绕着这三个波段展开。短波红外探测器已经实现了室温条件下的红外探测，中波红外的室温探测成为了目前的研究热点之一。

发明内容

本发明的一个方面在于提供一种多量子阱红外探测器，其能够实现中波红外探测。

根据一示例性实施例，一种多量子阱红外探测器可包括：第一半导体层，其具有第一导电类型；第二半导体层，其具有第二导电类型，所述第二导电类型不同于所述第一导电类型；以及多量子阱层，设置在所述第一半导体层和所述第二半导体层之间，所述多量子阱层包括交替设置的至少一个量子阱层和至少两个势垒层，每个量子阱层插入在两个相邻的势垒层之间，其中，所述量子阱层的E1能级高于所述势垒层的价带，并且所述量子阱层具有足够大的厚度以使得其吸收峰在3μm以上。

在一些示例中，所述第一半导体层和所述第二半导体层每个都包括GaSb。

在一些示例中，所述第一导电类型是P型和N型中的一种，所述第二导电类型是P型和N型中的另一种。

在一些示例中，所述势垒层包括AlGaSb，所述量子阱层包括InAsSb。

在一些示例中，所述量子阱层具有6nm至50nm范围内的厚度。

在一些示例中，所述多量子阱层还包括：设置在每两个相邻的势垒层和量子阱层之间的界面层。

在一些示例中，所述势垒层包括GaSb，所述量子阱层包括InAsSb，所述界面层包括AlSb。

本发明的上述和其他特征和优点将从下面对示例性实施例的描述变得显而易见。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的多量子阱红外探测器的结构示意图。

图2是图1所示的多量子阱红外探测器的能带示意图。

图3是根据本发明另一实施例的多量子阱红外探测器的结构示意图。

图4是图3所示的多量子阱红外探测器的能带示意图。

具体实施方式

下面将参照附图来描述本发明的示范性实施例。应理解，示范性实施例仅用于示出本发明的原理，而非要将本发明限制到所描述的精确形式。而是，可以以更多或更少的细节来实现本发明。在附图中，相似的元件用相似的附图标记来指示，可能省略对其的重复描述。