[发明专利]一种III族氮化物增益型光电探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种III族氮化物增益型光电探测器，其特征在于，包括衬底(101)、外延层和内嵌电极，所述外延层包括自衬底(101)向上沿外延生长方向依次为氮化物缓冲层(102)、第一n型掺杂的氮化物欧姆接触层(103)、n型掺杂氮化物组分过渡层(104)、非掺杂氮化物薄插入层(105)、具有p型电导的氮化物层(106)、非故意掺杂多层In_xGa_1-xN

与In_yGa_1-yN交替生长的光吸收层(107)和第二n型掺杂的氮化物欧姆接触层(108)，所述第一n型掺杂的氮化物欧姆接触层(103)上设有下凹槽(201)，所述非故意掺杂多层In_xGa_1-xN与In_yGa_1-yN交替生长的光吸收层(107)上设有上凹槽(203)，所述内嵌电极包括上内嵌电极金属叠层(109)和下内嵌电极金属叠层(110)，所述上内嵌电极金属叠层(109)和下内嵌电极金属叠层(110)分别嵌于上凹槽(203)和下凹槽(201)内，与凹槽的四壁和底部接触，并与第一n型掺杂的氮化物欧姆接触层(103)和第二n

型掺杂的氮化物欧姆接触层(108)通过合金处理形成欧姆接触。

2.根据权利要求1所述一种III族氮化物增益型光电探测器，其特征在于，所述第一n型掺杂的氮化物欧姆接触层(103)的厚度为0.2～4μm，电子浓度为3×10¹⁷cm^-3～1×10¹⁹cm^-3。

3.根据权利要求2所述一种III族氮化物增益型光电探测器，其特征在于，所述n型掺杂氮化物组分过渡层(104)的厚度为20～200nm，电子浓度为3×10¹⁷cm^-3～1×10¹⁹cm^-3，所述非掺杂氮化物薄插入层(105)的厚度为3～15nm，电子浓度不超过2×10¹⁷cm^-3。

4.根据权利要求3所述一种III族氮化物增益型光电探测器，其特征在于，所述具有p型电导的氮化物层(106)的厚度为30～300nm，空穴浓度为1×10¹⁷cm^-3～5×10¹⁸cm^-3。

5.根据权利要求4所述一种III族氮化物增益型光电探测器，其特征在于，所述非故意掺杂多层In_xGa_1-xN与In_yGa_1-yN交替生长的光吸收层(107)吸收的波长为1771～365nm，总厚度为50～300nm，非故意掺杂In_xGa_1-xN厚度为1～10nm，非故意掺杂In_yGa_1-yN厚度为1～9nm，其中In组分x与y满足0≤x+0.1≤y≤1的关系。

6.根据权利要求5所述一种III族氮化物增益型光电探测器，其特征在于，所述第二n型掺杂的氮化物欧姆接触层(108)厚度为30～300nm，电子浓度为3×10¹⁷cm^-3～1×10¹⁹cm^-3。

7.根据权利要求6所述一种III族氮化物增益型光电探测器，其特征在于，所述上凹槽(203)的底部按照从上到下的刻蚀方向不超过非故意掺杂多层In_xGa_1-yN与In_yGa_1-yN交替生长的光吸收层(107)的2/3处。