[发明专利]一种谐振增强型光探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种谐振增强型光探测器，其特征在于，包括：

由下至上依次形成的第一亚波长光栅层、衬底、第一接触层、吸收层、第二接触层、光栅间隔层以及第二亚波长光栅层，所述第一接触层和所述第二接触层上分别形成有n型接触电极和p型接触电极；

所述第一亚波长光栅层和所述第二亚波长光栅层的光栅图案均为一维非周期高折射率差亚波长光栅；

所述第一亚波长光栅层和所述第二亚波长光栅层的光栅图案均为非周期光栅，所述光栅图案由AlGaAs与Al₂O₃交替排列组成，反射率大于90％，光谱宽度为300～700nm。

2.根据权利要求1所述的谐振增强型光探测器，其特征在于，所述第一接触层、吸收层和第二接触层分别为N-GaAs、I-GaAs以及P-AlGaAs。

3.根据权利要求2所述的谐振增强型光探测器，其特征在于，所述N-GaAs的厚度为500nm，载流子浓度为4×10¹⁸cm^-3；所述I-GaAs为弱n型吸收层，所述I-GaAs的厚度为310nm，载流子浓度为1×10¹⁴cm^-3；所述P-AlGaAs的厚度为300nm，载流子浓度为5×10¹⁹cm^-3。

4.根据权利要求1所述的谐振增强型光探测器，其特征在于，所述光栅间隔层为GaInp光栅间隔层。

5.一种谐振增强型光探测器的制备方法，其特征在于，包括:

在衬底背面生长第一亚波长光栅层；

在衬底正面由下至上依次生长第一接触层、吸收层、第二接触层、光栅间隔层以及第二亚波长光栅层，所述第一接触层和所述第二接触层上分别形成有n型接触电极和p型接触电极；

所述第一亚波长光栅层和所述第二亚波长光栅层的光栅图案均为一维非周期高折射率差亚波长光栅；

所述第一亚波长光栅层和所述第二亚波长光栅层的光栅图案均为非周期光栅，所述光栅图案由AlGaAs与Al₂O₃交替排列组成，反射率大于90％，光谱宽度为300～700nm。

6.根据权利要求5所述的谐振增强型光探测器的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：

采用湿法氧化方式分别对所述第一亚波长光栅层和所述第二亚波长光栅层进行局部氧化，以形成非周期的亚波长光栅层。

7.根据权利要求5所述的谐振增强型光探测器的制备方法，其特征在于，所述第一亚波长光栅层和所述第二亚波长光栅层为生长厚度均为250nm的Al_0.98Ga_0.02As，其中，Al与Ga的比例为0.98:0.02。

8.根据权利要求5所述的谐振增强型光探测器的制备方法，其特征在于，所述衬底、第一接触层、吸收层和第二接触层、光栅间隔层分别为GaAs、N-GaAs、I-GaAs、P-AlGaAs以及GaInp，其中，所述GaAs的厚度为250μm，所述N-GaAs的厚度为500nm，所述I-GaAs的厚度为310nm，所述P-AlGaAs的厚度为300nm，所述GaInp的厚度为300nm。