基于AlAsSb/InAsSb超晶格势垒的InAs/InAsSbⅡ类超晶格nBn中波红外探测器

作     者：单一凡 吴东海 谢若愚 周文广 常发冉 李农 王国伟 蒋洞微 郝宏玥 徐应强 牛智川 SHAN Yi-Fan;WU Dong-Hai;XIE Ruo-Yu;ZHOU Wen-Guang;CHANG Fa-Ran;LINong;WANG Guo-Wei;JIANG Dong-Wei;HAO Hong-Yue;XU Ying-Qiang;NIU Zhi-huan

作者机构：中国科学院半导体研究所光电子材料与器件重点实验室北京100083 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049 

基　　金：Supported by the Research Foundation for Advanced Talents of the Chinese Academy of Sciences(E27RBB03) 

出 版 物：《红外与毫米波学报》 (Journal of Infrared and Millimeter Waves)

年 卷 期：2024年第43卷第4期

页      码：450-456页

摘      要：InAs/InAsSbⅡ类超晶格避免了InAs/GaSbⅡ类超晶格中与Ga原子相关的缺陷复合中心,具有更高的少数载流子寿命,在高工作温度中波红外探测器制备方面有着良好的应用前景。少数载流子单极势垒结构通常被用来抑制探测器暗电流,如nBn结构探测器。在InAs/InAsSbⅡ类超晶格nBn中波红外光电探测器中,势垒层常采用AlAsSb等多元合金材料,阻挡多数载流子的输运。然而,势垒层与吸收层存在的价带偏移(VBO)使得光电流往往需要在大偏压下饱和,从而增大了探测器暗电流。本文设计了一种AlAsSb/InAsSb超晶格势垒,旨在消除VBO并降低量子效率对偏压的依赖性。研究结果显示,150 K下,设计制备的nBn光电探测器的50%截止波长为4.5μm,探测器光响应在-50 mV的小反向偏压下达到了饱和,3.82μm处的峰值响应度为1.82 A/W,对应量子效率为58.8%。在150 K和-50 mV偏压下,探测器的暗电流密度为2.01×10^(-5)A/cm^(2),计算得到在3.82μm的峰值探测率为6.47×10^(11)cm·Hz^(1/2)/W。

主 题 词：InAs/InAsSb Ⅱ类超晶格 AlAsSb/InAsSb势垒 中波红外 势垒探测器 

学科分类：080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0803[工学-仪器类] 

核心收录：

D　O　I：10.11972/j.issn.1001-9014.2024.04.003

馆 藏 号：203140227...