高倍增低暗电流AlInAsSb四元数字合金雪崩光电二极管

作     者：郑大农 苏向斌 徐应强 牛智川 ZHENG Da-Nong;SU Xiang-Bin;XU Ying-Qiang;NIU Zhi-Chuan

作者机构：中国科学院半导体研究所超晶格国家重点实验室北京100083 中国科学院大学材料学院与光电技术学院北京101408 

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

年 卷 期：2021年第40卷第2期

页      面：172-177页

核心收录：

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家基础研究计划(2018YFA0209104) 国家自然科学基金(61790582) 

主　　题：雪崩光电二级管 分子束外延 AlInAsSb 四元数字合金 

摘      要：用分子束外延系统(MBE)生长高质量GaSb基AlInAsSb四元数字合金制作雪崩光电二极管(APD)。为了克服随机体材料生长方式发生的偏析现象,采用迁移增强的数字合金生长方式,其快门顺序为AlSb,AlAs,AlSb,Sb,In,InAs,In,Sb。其高分辨率X射线衍射(HRXRD)曲线显示出尖锐的卫星峰,并显示出几乎完美的晶格匹配,其原子力显微镜(AFM)图像上也可以观察到光滑的表面形貌。使用优化的数字合金生长方式,制备了分离吸收、渐变、电荷和倍增(SAGCM)型的AlInAsSb数字合金APD。在室温下,器件在95%击穿时,暗电流密度为0.95 mA/cm2,击穿前最大稳定增益高达~100,其器件的高性能显示出光电领域进一步发展的潜力。