三族氮化物基光电晶体管探测器件及其制作方法

摘要

本发明公开一种三族氮化物基光电晶体管探测器件及其制作方法，光电晶体管探测器件由下往上依次包括衬底（101）、缓冲层或过渡层（102）、非故意掺杂层（103）、施主掺杂层（104）、第二非故意掺杂层（105）、受主掺杂层（106）、受主与施主共掺杂层（107）、第三非故意掺杂层（108）、合金组分渐变层（109）、较大禁带宽度材料的施主掺杂层（110）以及接触层（111）。本发明具备低缺陷密度、工作电压低、增益高、暗电流低、探测灵敏度高等优点。

主权项

一种三族氮化物基光电晶体管探测器件的制作方法，在衬底（101）上采用外延生长方法依次生长出三族氮化物基光电晶体管探测器件的外延结构，外延生长方法采用金属有机物化学气相沉积、分子束外延以及氢化物气相外延，具体包括以下步骤：（1）将衬底（101）置于反应腔内；（2）在衬底（101）上低温或者高温生长缓冲层或过渡层（102）；（3）在缓冲层或过渡层（102）上高温生长非故意掺杂层（103）；（4）在非故意掺杂层（103）上依次生长施主掺杂层（104）、第二非故意掺杂层（105）及受主掺杂层（106），施主掺杂层（104）、第二非故意掺杂层（105）及受主掺杂层（106）构成三族氮化物基光电晶体管的第一个pn结；其中，施主掺杂层（104）作为晶体管的发射极，第二非故意掺杂层（105）作为晶体管的次发射极，受主掺杂层（106）作为晶体管的基极；（5）在受主掺杂层（106）上生长受主与施主共掺杂层（107）；（6）受主与施主共掺杂层（107）生长结束后，停止通入三族源5s至1800s，期间保持五族N源持续通入；（7）在受主与施主共掺杂层（107）上依次生长第三非故意掺杂层（108）、合金组分渐变层（109）及较大禁带宽度材料的施主掺杂层（110）；其中，第三非故意掺杂层（108）作为晶体管的光吸收层，较大禁带宽度材料的施主掺杂层（110）为三族氮化物基光电晶体管的集电极，或为可透射光信号的窗口层；受主掺杂层（106）、受主与施主共掺杂层（107）、非故意掺杂层（108）、合金组分渐变层（109）及较大禁带宽度材料的施主掺杂层（110）构成三族氮化物基光电晶体管的第二个pn结；（8）在较大禁带宽度材料的施主掺杂层（110）上生长接触层（111）。