AlGaN日盲紫外增强型雪崩光电探测器及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105590971A(43)申请公布日2016.05.18(21)申请号201610156889.1H01L31/18(2006.01)(22)申请日2016.03.18(71)申请人南京大学地址210093江苏省南京市鼓楼区汉口路22号(72)发明人陈敦军董可秀张荣郑有炓(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350代理人王清义(51)Int.Cl.H01L31/0216(2014.01)H01L31/0304(2006.01)H01L31/107(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称AlGaN日盲紫外增强型雪崩光电探测器及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种AlGaN日盲紫外增强型雪崩光电探测器，其结构从下至上依次包括：一维光子晶体层、AlN/蓝宝石模板层、i型AlxGa1-xN层、n型AlxGa1-xN层、i型Aly1Ga1-y1N层、n型AlyGa1-yN组分渐变层、i型Aly2Ga1-y2N层、p型GaN层，在n型AlxGa1-xN层上引出n型欧姆电极，在p型GaN层上引出p型欧姆电极，所述x满足0.5≤x≤1，所述y1满足0.4≤y1＜1，所述y2满足0.1≤y2＜0.5，所述y1与y2满足y2＜y1＜x，所述组分y沿自下而上方向逐渐降低，且满足y2≤y≤y1。还公开了其制备方法。本发明设计的SAM结构AlGaN日盲紫外雪崩光电探测器，一维光子晶体层中带有周期的抗反射涂层，可以降低日盲紫外雪崩光电探测器日盲区的光反射，提高探测器的性能。CN105590971ACN105590971A权利要求书1/2页1.一种AlGaN日盲紫外增强型雪崩光电探测器，其结构从下至上依次为：一维光子晶体层、AlN/蓝宝石模板层、i型AlxGa1-xN层、n型AlxGa1-xN层、i型Aly1Ga1-y1N层、n型AlyGa1-yN组分渐变层、i型Aly2Ga1-y2N层、p型GaN层，在n型AlxGa1-xN层上引出n型欧姆电极，在p型GaN层上引出p型欧姆电极，所述x满足0.5≤x≤1，所述y1满足0.4≤y1＜1，所述y2满足0.1≤y2＜0.5，所述y1与y2满足y2＜y1＜x，所述组分y沿自下而上方向逐渐降低，且满足y2≤y≤y1。2.根据权利要求1所述的AlGaN日盲紫外增强型雪崩光电探测器，其特征在于：所述一维光子晶体层拥有19个周期性结构，每一个周期性结构包括SiO2层、Si3N4层、SiO2层，19个周期性结构包括周期层和抗反射涂层，自下而上一维光子晶体层表示为n个抗反射涂层a*[L/2HL/2]、m个周期层[L/2HL/2]、1个抗反射涂层b*[L/2HL/2]，a＝1.04，b＝1.35，n和m代表周期数，1≤n，m＜18，且满足n+m＝18，L代表SiO2层材料厚度λ/4/1.46，H代表Si3N4层材料厚度λ/4/2.01，其中λ满足[1240/(3.4+2.8y1)+30]nm＜λ＜[1240/(3.4+2.8y1)+40]nm。3.根据权利要求1或2所述的AlGaN日盲紫外增强型雪崩光电探测器，其特征在于：所述AlN/蓝宝石模板层为蓝宝石衬底层上生长AlN层，AlN层厚度为20～50nm，蓝宝石衬底层厚度为600～1000nm。4.根据权利要求1或2所述的AlGaN日盲紫外增强型雪崩光电探测器，其特征在于：所述i型AlxGa1-xN层厚度为150～250nm。5.根据权利要求1或2所述的AlGaN日盲紫外增强型雪崩光电探测器，其特征在于：所述n型AlxGa1-xN层厚度为200～400nm。6.根据权利要求1或2所述的AlGaN日盲紫外增强型雪崩光电探测器，其特征在于：所述i型Aly1Ga1-y1N层厚度为100～200nm。7.根据权利要求1或2所述的AlGaN日盲紫外增强型雪崩光电探测器，其特征在于：所述n型AlyGa1-yN组分渐变层厚度为30～80nm8.根据权利要求1或2所述的AlGaN日盲紫外增强型雪崩光电探测器，其特征在于：所述i型Aly2Ga1-y2N层厚度为100～200nm，所述p型GaN层厚度为100～200nm。9.根据权利要求1或2所述的AlGaN日盲紫外增强型雪崩光电探测器，其特征在于：所述n型欧姆电极为Ti/Al/Ni/Au合金电极，p型欧姆电极为Ni/Au合金电极。10.一种AlGaN日盲紫外增强型雪崩光电探测器的制备方法，其步骤包括：(1)将AlN/蓝宝石模板层在NH3气氛下表面氮化；(2)在AlN/蓝宝石模板层的蓝宝石表面生长一维光子晶体层，依次是1周期的抗反射涂层b*[L/2HL/2]、m周期的周期层[L/2HL/2]、n周期的抗反射涂层a*[