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As元素分子態(tài)對InGaAs/AlGaAs量子阱紅外探測器性能的影響

方俊; 孫令; 劉潔 中國科學(xué)院物理研究所北京凝聚態(tài)物理國家研究中心清潔能源重點實驗室; 北京100190; 中國科學(xué)院大學(xué)物理學(xué)院; 北京100049

摘要：對As_2和As_4兩種不同分子態(tài)下利用分子束外延技術(shù)（MBE）生長的單層AlGaAs薄膜和GaAs基InGaAs/AlGaAs量子阱紅外探測器（QWIP）的性能進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)As2條件下生長的單層AlGaAs材料熒光強(qiáng)度更大、深能級缺陷密度更低;相對于As4較為復(fù)雜的吸附、生長機(jī)制引入的缺陷,在As2條件下生長的InGaAs/AlGaAs QWIP具有更低的暗電流密度、更好的黑體響應(yīng)、更高的比探測率和更優(yōu)異的器件均勻性。生長制備的InGaAs/AlGaAs QWIP在60K的工作溫度、-2V偏壓下,暗電流密度低至7.8nA/cm~2,光譜響應(yīng)峰值波長為3.59μm,4V偏壓下峰值探測率達(dá)到1.7×1011 cm·Hz1/2·W-1。另外,通過As元素的不同分子態(tài)下InGaAs/AlGaAs QWIP光響應(yīng)譜峰位的移動可以推斷出As元素的不同分子態(tài)也會影響In的并入速率。

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