【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体光电子器件领域，具体涉及一种ingaas探测器。
技术介绍
1、近红外波段有许多重要的应用。例如，石英光纤在1.31微米和1.55微米分别处于低损耗和低色散窗口，这两个波长的激光器和探测器广泛地应用于长波光纤通信中。ingaas探测器由于具有良好的性能而在光纤通信系统中广泛应用。
2、inp基ingaas材料具有较高的吸收系数、高迁移率、较好的物理化学稳定性和抗辐照特性，其制备的探测器表现出较高工作温度、高量子效率、高灵敏度、良好的抗辐照性能等优点，是短波红外探测器的重要选择。ingaas短波红外探测器在航天遥感如资源调查、大气成分分析及深空探测等领域也具有巨大潜力和应用前景。
3、ingaas探测器的发展方向主要在于2个方面：一个是提高器件性能、增大焦平面的规模；二是向更宽的探测光谱发展，使短波方向拓展到可见光范围，长波方向继续向3μm波长发展。近年来，各国为提高近红外ingaas探测器焦平面阵列规模和性能水平做出了很多的努力，大多数公司单位已具备制备大面阵的能力。大面阵的中心距在12.5μm到20μm之间，并且大面阵在探测率、噪声、量子效率、有效像元率等方面表现优异。
4、信噪比是近红外ingaas焦平面的核心性能指标，降低噪声、提高信噪比对提高红外焦平面组件成像质量至关重要。国内外的研究机构为降低ingaas焦平面的噪声做出了许多努力，包括通过电路结构优化和降低暗电流密度来降低噪声。
5、焦平面噪声主要来源于焦平面耦合噪声和探测器噪声，在电路参数确定的情况
6、同时，探测器材料的少子寿命的增加对提高焦平面性能具有很大的帮助，而探测器材料性能中光致发光强度的提高可在一定程度上反映少子寿命的增加。因此，提高光致发光性能是提高探测器材料性能的方向之一。
技术实现思路
1、鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种新型的ingaas探测器，以有效提高光致发光性能，从而有利于获得高性能的ingaas探测器。
2、为达到此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种ingaas探测器，包括依次层叠的衬底、inxal1-xas递变层、inyal1-yas组分过冲层、n型inzal1-zas缓冲层、i型ingaas吸收层和n型inalas帽层，其中，x≤z≤y。
4、本专利技术通过设置组分过冲层，实现了材料生长过程中残余应力的释放，从而实现了对ingaas探测器材料的光致发光性能的提高。
5、以下作为本专利技术优选的技术方案，但不作为本专利技术提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本专利技术的技术目的和有益效果。
6、作为本专利技术优选的技术方案，所述x≤z≤y，优选为x≤z＜y，进一步优选为x＜z＜y。
7、作为本专利技术优选的技术方案，所述i型ingaas吸收层包括固定组分的inaga1-aas材料，其中，0.52≤a≤1。
8、作为本专利技术优选的技术方案，所述i型ingaas吸收层为高in组分inaga1-aas材料，其中，0.8≤a≤1。
9、作为本专利技术优选的技术方案，所述n型inzal1-zas缓冲层包括与所述i型ingaas吸收层晶格匹配的固定组分的inzal1-zas材料，掺杂浓度为1×1017cm-3～5×1018cm-3，其中，0.52≤z≤1。
10、作为本专利技术优选的技术方案，所述inyal1-yas组分过冲层为n型inyal1-yas组分过冲层，厚度≥50nm。
11、本专利技术通过对过冲层进行掺杂，适当消除了组分过冲中不同晶向残余应力不同的作用，保证了对ingaas探测器材料的光致发光性能的进一步提高。
12、作为本专利技术优选的技术方案，所述的inyal1-yas组分过冲层包括线性渐变组分的掺si的inyal1-yas材料，掺杂浓度为5×1015cm-3～3×1018cm-3，其中，z≤y≤z+0.05。
13、需要说明的是，所述的inyal1-yas组分过冲层为线性渐变组分时，线性渐变组分中，y的最小取值优选为≥z，y的最大取值优选为≤z+0.05。
14、作为本专利技术优选的技术方案，所述inxal1-xas递变层为i型inxal1-xas递变层。
15、作为本专利技术优选的技术方案，所述inxal1-xas递变层包括线性渐变组分的inxal1-xas材料，其中，0.52≤x≤z。
16、需要说明的是，所述的inxal1-xas递变层为线性渐变组分时，线性渐变组分中，x的最小取值优选为≥0.52，x的最大取值优选为≤z。
17、作为本专利技术优选的技术方案，所述n型inalas帽层包括与所述i型ingaas吸收层晶格匹配的固定组分的inwal1-was材料，掺杂浓度为1×1016cm-3～5×1016cm-3，其中，0.52≤w≤1。
18、作为本专利技术优选的技术方案，所述衬底包括inp(001)衬底。(001)表示晶体取向。
19、示例性地，本专利技术还提供了一种第一方面所述的ingaas探测器的制作方法，所述制作方法包括：
20、通过分子束外延依次在衬底上生长inxal1-xas递变层、inyal1-yas组分过冲层(x≤y)、n型inzal1-zas缓冲层(x≤z≤y)、i型ingaas吸收层及n型inalas帽层。
21、与现有技术方案相比，本专利技术至少具有以下有益效果：
22、本专利技术所述ingaas探测器中，通过设置inyal1-yas组分过冲层，实现了对ingaas探测器材料的光致发光性能的提高；
23、本专利技术通过对inyal1-yas组分过冲层进行掺杂形成n型组分过冲层，保证了对ingaas探测器材料的光致发光性能的进一步提高；
24、本专利技术所述ingaas探测器通过依次分子束外延生长即可制造，本专利技术设置过冲层的方案相当于提供了一种提高ingaas探测器材料性能的方法，且组分过冲层结构还可以推广到其他具有晶向非对称性的材料结构设计，具有很好的通用性。
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1.一种InGaAs探测器，其特征在于，包括依次层叠的衬底、InxAl1-xAs递变层、InyAl1-yAs组分过冲层、n型InzAl1-zAs缓冲层、i型InGaAs吸收层和n型InAlAs帽层，其中，x≤z≤y。
2.根据权利要求1所述的InGaAs探测器，其特征在于，所述i型InGaAs吸收层包括固定组分的InaGa1-aAs材料，其中，0.52≤a≤1。
3.根据权利要求2所述的InGaAs探测器，其特征在于，所述i型InGaAs吸收层为高In组分InaGa1-aAs材料，其中，0.8≤a≤1。
4.根据权利要求1-3任一项所述的InGaAs探测器，其特征在于，所述n型InzAl1-zAs缓冲层包括与所述i型InGaAs吸收层晶格匹配的固定组分的InzAl1-zAs材料，掺杂浓度为1×1017cm-3～5×1018cm-3，其中，0.52≤z≤1。
5.根据权利要求1-3任一项所述的InGaAs探测器，其特征在于，所述InyAl1-yAs组分过冲层为n型InyAl1-yAs组分过冲层，厚度≥50nm。
6.根据权
7.根据权利要求1-3任一项所述的InGaAs探测器，其特征在于，所述InxAl1-xAs递变层为i型InxAl1-xAs递变层。
8.根据权利要求1-3任一项所述的InGaAs探测器，其特征在于，所述InxAl1-xAs递变层包括线性渐变组分的InxAl1-xAs材料，其中，0.52≤x≤z。
9.根据权利要求1-3任一项所述的InGaAs探测器，其特征在于，所述n型InAlAs帽层包括与所述i型InGaAs吸收层晶格匹配的固定组分的InwAl1-wAs材料，掺杂浓度为1×1016cm-3～5×1016cm-3，其中，0.52≤w≤1。
10.根据权利要求1-3任一项所述的InGaAs探测器，其特征在于，所述衬底包括InP(001)衬底。
...【技术特征摘要】
1.一种ingaas探测器，其特征在于，包括依次层叠的衬底、inxal1-xas递变层、inyal1-yas组分过冲层、n型inzal1-zas缓冲层、i型ingaas吸收层和n型inalas帽层，其中，x≤z≤y。
2.根据权利要求1所述的ingaas探测器，其特征在于，所述i型ingaas吸收层包括固定组分的inaga1-aas材料，其中，0.52≤a≤1。
3.根据权利要求2所述的ingaas探测器，其特征在于，所述i型ingaas吸收层为高in组分inaga1-aas材料，其中，0.8≤a≤1。
4.根据权利要求1-3任一项所述的ingaas探测器，其特征在于，所述n型inzal1-zas缓冲层包括与所述i型ingaas吸收层晶格匹配的固定组分的inzal1-zas材料，掺杂浓度为1×1017cm-3～5×1018cm-3，其中，0.52≤z≤1。
5.根据权利要求1-3任一项所述的ingaas探测器，其特征在于，所述inyal1-yas组分过冲层为n型inyal1-yas组分过冲层，厚度≥...
【专利技术属性】
技术研发人员：王红真，陈海昌，
申请(专利权)人：苏州信越半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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