申请/专利权人：北京邮电大学

申请日：2023-10-17

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN117317053B

主分类号：H01L31/107

分类号：H01L31/107;H01L31/0352;H01L31/0304

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2024.02.02#著录事项变更;2024.01.16#实质审查的生效;2023.12.29#公开

摘要：本发明提供一种五级倍增的雪崩光电二极管，包括：衬底层；生长在衬底层上的N型阻挡层，材料为n型掺杂的InAlAs；生长在N型阻挡层上的倍增区；生长在倍增区上的空间电荷层，材料为InAlAs；生长在空间电荷层上的过渡层，材料的结构通式为In1‑x‑yAlxGayAs；生长在过渡层上的光吸收层；生长在光吸收层上的P型阻挡层；生长在P型阻挡层上接触层，材料为P型掺杂的InGaAs。本发明能够解决无法在保持低噪声的同时获得高增益的问题；提升雪崩光电二极管的工作性能；同时，在保持低噪声的同时可获得高增益。

主权项：1.一种五级倍增的雪崩光电二极管，其特征在于，所述五级倍增的雪崩光电二极管包括：衬底层；N型阻挡层，所述N型阻挡层生长在所述衬底层上，所述N型阻挡层的材料为n型掺杂的InAlAs；倍增区，所述倍增区生长在所述N型阻挡层上，所述倍增区包括八层级结构的雪崩倍增层；所述倍增区包括第一缓冲层、倍增层、第一电子预热层、空穴弛豫层、碰撞离化层和第二电子预热层；空间电荷层，所述空间电荷层生长在所述倍增区上，所述空间电荷层的材料为InAlAs；过渡层，所述过渡层生长在所述空间电荷层上；所述过渡层的材料的结构通式为In1-x-yAlxGayAs；其中，所述x大于0％且小于85％；所述过渡层用于平滑光吸收层和所述空间电荷层之间的带隙差；所述光吸收层，所述光吸收层生长在所述过渡层上，所述光吸收层的材料为InGaAs；所述空间电荷层用于调节所述光吸收层和所述倍增区的电场分布；所述光吸收层中的光子被吸收，产生电子空穴对，包括光生空穴和光生电子；所述光生空穴向所述雪崩光电二极管的P级移动；从阴极方向漂移而来的空穴经过所述倍增层后预热，经过所述空穴弛豫层骤冷降能；P型阻挡层，所述P型阻挡层生长在所述光吸收层上，包括第一阻挡子层，第二阻挡子层和第一过渡子层，所述第一阻挡子层的材料和所述第一过渡子层的材料为InAlGaAs、所述第二阻挡子层的材料为P-InAlAs；接触层，所述接触层生长在所述P型阻挡层区上，所述接触层的材料为P型掺杂的InGaAs。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京邮电大学 一种五级倍增的雪崩光电二极管

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