申请/专利权人：北京邮电大学

申请日：2023-06-07

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN116705892B

主分类号：H01L31/107

分类号：H01L31/107;H01L31/0352

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2024.02.06#著录事项变更;2023.09.22#实质审查的生效;2023.09.05#公开

摘要：本发明提供一种雪崩二极管，其结构包括依次设置的衬底、第一阻挡层、倍增层、电荷层、第一过渡层、吸收层、第二阻挡层、接触层。所述雪崩二极管整体采用分离吸收渐变电荷倍增结构，其中倍增层采用双异质结结构，吸收层采用部分耗尽吸收结构，该结构有效提升了器件增益，降低了过剩噪声，实现对1‑1.5μm短波范围内的光吸收。同时适度增加过渡层厚度可以分担部分吸收层电压，在保证漂移至电荷层光生电子数目的同时降低器件暗电流；调制结构中每层组分、厚度和掺杂浓度来获得特殊的电场分布。本发明可有效控制暗电流处于较低数量级，并且使得光电流倍增明显，三级下倍增因子就可达150，噪声因子在2左右，性质较好，材料易于生长。

主权项：1.一种雪崩二极管，其特征在于，所述雪崩二极管采用分离吸收渐变电荷倍增结构，包括：衬底层；第一阻挡层，所述第一阻挡层生长在所述衬底层上，所述第一阻挡层采用高浓度N型掺杂的InAlAs材料；倍增层，所述倍增层生长在所述第一阻挡层上，所述倍增层采用双异质结结构；所述倍增层包括依次设置的第一缓冲层、碰撞离化层、第二缓冲层、第一电子预热层、第三缓冲层、第二电子预热层、弛豫层、第二过渡层、第四缓冲层和第三电子预热层；所述第一缓冲层、第二缓冲层、第一电子预热层、第三缓冲层、第二电子预热层、弛豫层、第二过渡层、第四缓冲层和第三电子预热层采用InAlAs材料；所述碰撞离化层采用InAlGaAs材料；所述第四缓冲层采用N型掺杂，所述第一缓冲层、所述碰撞离化层、所述第二缓冲层、所述第一电子预热层、所述第三缓冲层、所述第二电子预热层、所述弛豫层、所述第二过渡层和所述第三电子预热层采用P型掺杂；电荷层，所述电荷层生长在所述倍增层上，所述电荷层采用InAlAs材料，用于调节电场强度；第一过渡层，所述第一过渡层生长在所述电荷层上，所述第一过渡层采用InAlGaAs材料，用于平滑所述第一过渡层两边相邻层之间的能带带隙；吸收层，所述吸收层生长在所述第一过渡层上，所述吸收层为部分耗尽吸收结构；第二阻挡层，所述第二阻挡层生长在所述吸收层上，所述第二阻挡层采用高浓度P型掺杂的InAlAs材料；接触层，所述接触层生长在所述第二阻挡层上，所述接触层采用高浓度P型掺杂的InGaAs材料。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京邮电大学 一种雪崩二极管

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