[发明专利]半导体紫外探测器芯片及其外延结构

权利要求书

1.一种半导体紫外探测器芯片的外延结构，其特征在于，包括由下到上依次层叠设置的衬底、半导体缓冲层、交替生长的超晶格层、第一N型半导体层、第二N型半导体层、紫外光吸收层、应变超晶格层和第二P型接触层；

所述应变超晶格层包括由下到上依次交替生长的P型传输层和第一P型接触层；

所述P型传输层的材料为Al_x7In_y7Ga_1-x7-y7N；

所述第一P型接触层的材料为Al_x9In_y9Ga_1-x9-y9N；

x7-x9≥0.2；

所述交替生长的超晶格层包括由下到上交替生长的第一超晶格层和第二超晶格层；所述第一超晶格层和第二超晶格层的材料不同；

所述第一超晶格层的材料为Al_x2In_y2Ga_1-x2-y2N，其中，0.5≤x2≤1,0≤y2≤0.1；

所述第二超晶格层的材料为Al_x3In_y3Ga_1-x3-y3N，其中，0.5≤x3≤1,0≤y3≤0.1；

且x2≠x3；

所述半导体缓冲层的材料为Al_x1In_y1Ga_1-x1-y1N，其中，0.5≤x1≤1，0≤y1≤1；

所述第一N型半导体层的材料为Al_x4In_y4Ga_1-x4-y4N，其中，0.5≤x4≤1，0≤y4≤0.1；

所述第二N型半导体层的材料为Al_x5In_y5Ga_1-x5-y5N，其中，0≤x5≤1，0≤y5≤1；

所述紫外光吸收层的材料为Al_x6In_y6Ga_1-x6-y6N，其中，0.35≤x6≤0.45、0≤y6≤0.05；x5-x6≥0.05；

所述第二P型接触层的材料为Al_x8In_y8Ga_1-x8-y8N，其中，0≤x8≤0.1，0≤y8≤0.1。

2.如权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述P型传输层和第一P型接触层的厚度独立的为0.5~5nm。

3.如权利要求2所述的外延结构，其特征在于，所述应变超晶格层的交替生长的周期数为2~50。

4.如权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述半导体缓冲层的厚度为200~5000nm。

5.如权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述交替生长的超晶格层的交替生长的周期数为2~200；

所述第一超晶格层的厚度为1~5nm；所述第二超晶格层的厚度为1~5nm。

6.如权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述第一N型半导体层的厚度为100～2000nm；

所述第一N型半导体层的N型掺杂浓度为1×10¹⁷cm^-3~1×10¹⁹cm^-3。

7.如权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述第二N型半导体层的厚度为100~1000nm；

所述第二N型半导体层的N型掺杂浓度为1×10¹⁸cm^-3~1×10²⁰cm^-3。

8.如权利要求7所述的外延结构，其特征在于，所述Al_x6In_y6Ga_1-x6-y6N中Mg的掺杂量1×10¹⁷cm^-3。