專利名稱：用于銻化物基反向二極管毫米波探測器的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開內(nèi)容涉及低噪聲探測器，更具體地涉及銻化物基反向二極管毫米波探測
ο
背景技術(shù)：
毫米波的獨特傳播特性，包括穿透諸如霧、灰塵、織物和輕體建筑材料等障礙的能 力，使其成為不利條件下的探測、成像和遙感的候選。不同于通過使用X光成像系統(tǒng)而發(fā)出 的電離輻射，毫米波在人和動物周圍造成較少的安全問題。另外，由于人和動物會發(fā)出包括 一部分毫米波頻譜的自然輻射，因此被設(shè)計來探測此類輻射的成像系統(tǒng)可以在諸如武器和 /或藏在衣服下面的違禁品等物體阻擋自然發(fā)出的輻射時，識別出這類物體。探測自然發(fā)出 (例如，人)的毫米波輻射所實現(xiàn)的至少一個好處是，探測系統(tǒng)在掃描物體時不需要使用輻 射源或發(fā)射器。低強度高頻毫米波信號還可以促進通信、成像、醫(yī)療診斷、航空電子學和/或輻射 測量領(lǐng)域的進步。在某些重要領(lǐng)域中，相對高標準的可重復(fù)性和分辨率是完成諸如科學和 /或工業(yè)輻射測量應(yīng)用的一個或多個任務(wù)所必需的。目前用來探測毫米波信號的一些器件 包括作為直接平方律探測器的肖特基二極管。然而，為了獲得毫米波頻率下的、用于高效阻 抗匹配的足夠低的結(jié)電阻，肖特基二極管通常會被偏置，和/或與一個或多個放大器結(jié)合 實現(xiàn)以最小化探測噪聲。在某些需要低噪聲基準的情況下，多級前置放大器是必須的，每一 級前置放大器目前都要花費數(shù)千美元。


圖1是示例性銻化物基非均勻摻雜異質(zhì)結(jié)構(gòu)層；圖2A是可以使用圖1的示例性異質(zhì)結(jié)構(gòu)層的示例性探測器的電流-電壓和曲率 特性的示例性圖；圖2B為三種示例性異質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計的電流密度-電壓的示例性圖；圖3示出兩種示例性探測器異質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計的能帶圖；圖4A示出示例性陰極設(shè)計的結(jié)電容-電壓圖4B示出7A異質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)電容-面積和結(jié)電阻-面積圖；圖5示出示例性探測器的片上靈敏度-頻率圖。
具體實施例方式近年來，已研究了毫米波探測技術(shù)用于航海、航空電子學、安檢和化學傳感中的應(yīng) 用。毫米波的探測、成像和/或輻射測量可以利用以硅(Si)、鍺(Ge)、GaAs或其它半導(dǎo)體 材料制成的器件來實現(xiàn)，以提供低噪聲、高像素密度、高非線性和/或曲率、和/或較快的頻 率響應(yīng)。例如，由于肖特基二極管的低前向?qū)妷?、快速頻率響應(yīng)和高帶寬而將其用于這 種探測目的。盡管某些肖特基二極管的實現(xiàn)包括會引入閃變噪聲(例如，Ι/f噪聲)的外部 偏置，但是肖特基二極管的無偏置實現(xiàn)通常會遭受靈敏度隨溫度的強烈變化，并且可能會 有不期望的較大結(jié)電阻。進一步地，肖特基二極管對溫度的依賴性直接影響二極管曲率。γ ---- (公式 1)
r dlidv
q？公式 2)示例性公式1示出了曲率系數(shù)、，、是電流對電壓的二階導(dǎo)數(shù)被電流對電壓的一 階導(dǎo)數(shù)除的商。曲率系數(shù)(Y)用作對零偏置下的探測器非線性進行量化(從而對靈敏度 進行量化)的至少一個工業(yè)用度量。然而，如上所述，肖特基二極管和/或其它熱電子器件 表現(xiàn)出如公式2所表示的基本的性能極限，公式2中，q為電子電荷，k為玻爾茲曼常數(shù)，并 且T為絕對溫度。示例性公式2與器件設(shè)計無關(guān)，因而會導(dǎo)致對肖特基二極管曲率的基本 極限。一般而言，器件在零偏置下表現(xiàn)出較高非線性的電流-電壓特性會轉(zhuǎn)化為該器件的 改進的電壓靈敏度值。已經(jīng)就其零偏置非線性對鍺基反向隧道二極管進行了研究。盡管零偏置器件簡化 了探測器驅(qū)動器電路并將增加噪聲(例如，閃變噪聲)的情況減到最少，但是鍺基反向二極 管表現(xiàn)出了妨礙以合理的成本大批量生產(chǎn)具有功能容限器件的重大制造挑戰(zhàn)。對于GaAS 基平面摻雜勢壘二極管來說，也存在類似的制造挑戰(zhàn)。這里描述的示例性方法和裝置包括用于毫米波平方律功率探測的InAs/AlSb/ GaSb反向二極管。這里還部分描述了與之前已知的設(shè)計相比具有較低結(jié)電容、較低結(jié)電阻 和較高曲率系數(shù)的異質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計。這里描述的示例性異質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計包括與較之前具有類似 勢壘厚度的器件的報告提高大約31 %的曲率系數(shù)成正比的電壓靈敏度。這些器件部分地依 靠量子力學隧穿作為操作基礎(chǔ)。因此，這種器件不受諸如上述公式2中所表達的一個或多 個曲率限制。結(jié)電容也被減小了例如大約25% (即，9.5fF/ym2)。提高的靈敏度和減小的結(jié)電容部分是通過在示例性n-InAs陰極層中將 IX IO12CnT2的示例性方塊濃度與P型δ摻雜平面相結(jié)合而實現(xiàn)的。低電阻(因此約翰遜 噪聲也低)和高靈敏度的結(jié)合導(dǎo)致示例性共軛匹配源在94GHz下0. 24pff/Hz1/2的估計噪聲 等效功率(NEP)，同時減小的電容促進寬帶匹配并增大示例性探測器的截止頻率。這些銻化 物(Sb)基探測器有希望例如改進無源毫米波和亞毫米波成像系統(tǒng)的性能。使用零偏置平方律探測器對毫米波的直接探測由于減小了無外部偏置所導(dǎo)致的 Ι/f噪聲，因此對于無源成像應(yīng)用來說尤其具有吸引力。與包括但不限于肖特基二極管、Ge反向二極管和GaAs平面摻雜勢壘(PDB) 二極管的替換方案相比，示例性InAs/AlSb/feiSb 探測器展示了具有高靈敏度、高截止頻率、低噪聲和良好的溫度依賴性的優(yōu)良性能。盡管 報導(dǎo)具有可調(diào)勢壘高度的低勢壘零偏置肖特基二極管探測器的頻率很高，但是特別由于如 上所述肖特基二極管的曲率(Y)通常受限于Y ^ q/kT，因此這種二極管表現(xiàn)出比銻化物 基隧道二極管強的隨溫度的靈敏度變化。在室溫(Τ = 300K)下，PDB或肖特基二極管的 Y ^38. 5V—1。另一方面，這里描述的示例性隧穿探測器的曲率不受，并且之前的 實證已經(jīng)表明Ge基器件的曲率高達70V—1。高曲率(Y)、低電容Cj和適度的結(jié)電阻民是產(chǎn) 生低噪聲探測器的一些示例性設(shè)計因素。已經(jīng)通過將隧道勢壘厚度從32Α減小到大約7Α而部分地實現(xiàn)了釙異質(zhì)結(jié)構(gòu)探 測器的&的減小。然而，單獨減小勢壘厚度也導(dǎo)致了曲率系數(shù)相應(yīng)地從39V—1降到32V—1。 下面將更詳細地描述薄勢壘Sb基毫米波探測器的性能特性，其中一些示例性異質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè) 計表現(xiàn)出42. 4V-1的測量曲率Y。另外，通過這里描述的方法和裝置實現(xiàn)了 4200V/W的示 例性測量未匹配靈敏度βν，這與H、的預(yù)期相一致。該示例性曲率超過了肖特基 二極管的理論極限，并且可以在減小結(jié)電容Cj的同時實現(xiàn)。靈敏度和電容的改進可以通過 將摻雜分布剪裁為在異質(zhì)結(jié)構(gòu)中包括P型非均勻(例如，δ摻雜平面、斜坡?lián)诫s、脈沖摻雜 等)以優(yōu)化示例性器件內(nèi)電荷載流子的分布來獲得。示例性器件設(shè)計在不明顯損及結(jié)電阻 的情況下，增大了零偏置靈敏度并進一步減小了結(jié)電容。這種示例性特性特別適用于例如 改進低噪聲毫米波和亞毫米波探測器的性能。圖1示出了在半絕緣GaAs襯底102上通過分子束外延(MBE)生長的示例性器件結(jié) 構(gòu)100。在GaAs緩沖層上生長示例性變質(zhì)器件層，其具有4000Α的n+InAS(1.3X1019cm_3) 隧穿陽極接觸層104、300A的P+Ga釙(1. 3 X IO19CnT3)陽極層106、150A的未摻雜 AlaiGi^9Sb層108、7-IlA的未摻雜AlSb隧道勢壘110、45入的n-InAs間隔層(摻雜有 1.4X IO17CnT3) 112、Be δ 摻雜平面(1 X IO12CnT2) 114、455入的 n-InAs (1. 4Χ IO17CnT3)陰極 層116，并以n+InAsa. 3 X IO19cnT3)接觸層118結(jié)束。在n-InAs陰極層116中接近示例性 AlSb勢壘110的位置處增加示例性完全耗盡的ρ型δ摻雜平面114，調(diào)整了隧道勢壘110 附近的能帶彎曲以增強器件性能。示例性的45Α間隔層112將摻雜平面114與隧道勢壘 110隔開?？梢缘幌抻诓捎没旌霞捌ヅ潆娮邮?光學光刻、通過蒸發(fā)和/或剝離的接觸金 屬化、濕法化學臺面蝕刻、和/或苯并環(huán)丁烯介電鈍化和/或任何其它合適的制造方法來制 造示例性銻化物基反向二極管。在圖1示出的示例中，器件結(jié)構(gòu)100的厚度是為了示例性目的而非限制目的提供 的。在某些示例中，GaAs襯底102、隧穿陽極接觸層104、陽極層106、未摻雜AlfeiSb層108、 隧道勢壘110、間隔層112、陰極層116和/或接觸層118可以采用更大或更小的厚度。此 外，應(yīng)該理解，層的厚度可以有與所述示例一致的值的范圍。另外，示例性器件結(jié)構(gòu)100的 前述層的摻雜濃度是為了示例性目的而非限制目的提供的。一般而言，示例性隧道勢壘110、未摻雜AlfeiSb層108和陽極層106被稱作銻化物 (Sb)子結(jié)構(gòu)120。另外，示例性陰極層116、摻雜平面114和間隔層112被稱作陰極子結(jié)構(gòu) 122。盡管圖1的示例性摻雜平面114包括鈹δ摻雜平面，但是可以使用一種或多種替代 性摻雜劑。此外，可以使用包括但不限于斜坡?lián)诫s分布和/或脈沖摻雜分布的一種或多種 替代非均勻摻雜分布。
圖2A示出了測量的諸如圖1所示示例性器件100的、面積為0. 85X0. 85 μ m2的示 例性器件的電流-電壓和曲率特性200。在圖2A示出的示例中，測得零偏置205下的結(jié)電 阻民為3239 0，高曲率為42.斬-1。在圖2A的插圖210中比較了具有δ摻雜平面的探測 器和除了具有均勻陰極摻雜外都相同的異質(zhì)結(jié)構(gòu)器件的電流密度-電壓特性。圖2Α的示 例性插圖210被放大在圖2Β中，圖2Β示出了具有IOA隧道勢壘的Sb異質(zhì)結(jié)構(gòu)220(參見 點劃線)、具有7A隧道勢壘的釙異質(zhì)結(jié)構(gòu)222(參見虛線)和具有δ摻雜的7Α隧道勢壘 的Sb異質(zhì)結(jié)構(gòu)224(參見實線)之間的電流-電壓比較?？梢钥闯?，在δ摻雜224(實線) 的情況下，δ摻雜的異質(zhì)結(jié)構(gòu)(例如，探測器)的示例性前向電流(電子從n-InAS(例如， 圖1的間隔層112)隧穿到未摻雜AlaiGi9Sb層(例如，圖1的未摻雜層108))被強烈抑 制了，同時反向電流幾乎維持不變，從而獲得了改進的零偏置曲率。在操作中，示例性非均 勻摻雜(例如，S摻雜)平面114和Sb隧道勢壘110通過增大零偏置點205兩側(cè)的電流 比率來改進器件曲率。圖3示出計算的均勻摻雜探測器314、316(虛線)和非均勻摻雜探測器302、 306(實線)異質(zhì)結(jié)構(gòu)的能帶圖300。在圖3示出的示例中，最上面的實線302表示非均勻 摻雜(例如，δ摻雜)異質(zhì)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)帶，最上面的虛線304表示均勻摻雜異質(zhì)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)帶。 圖3所示示例還示出了，最下面的實線306表示非均勻摻雜異質(zhì)結(jié)構(gòu)的價帶，最下面的虛線 308表示均勻摻雜異質(zhì)結(jié)構(gòu)的價帶。從圖3的示例中還可以看出，完全耗盡的ρ型δ摻雜 平面114的填加減小了隧道勢壘110邊緣處的InAs陰極的能帶歪曲，并且將InAs的導(dǎo)帶 拉近費米能級&310。對于隧道二極管來說，能帶對準的這種變化對前向電流的抑制比反向 電流更強，從而促進了對曲率系數(shù)的改進。β v = 2ZS Y (公式 3)示例性公式3示出，由于在運行頻率適當?shù)陀谔綔y器的截止頻率的典型近似內(nèi)， 靈敏度(βν)近似地正比于改進的曲率系數(shù)(Y)，因此器件100的靈敏度也得到了改進。除了改進靈敏度(βν)之外，通過在示例性陰極子結(jié)構(gòu)122中包含諸如δ摻雜平 面的非均勻摻雜平面114，還可以實現(xiàn)較低的結(jié)電容C」。結(jié)電容-偏置圖400示于圖4A中， 圖4A是從依賴于偏置的示例性片上s參數(shù)測量提取出的。在圖4A示出的示例中，均勻摻 雜器件412和/或非均勻摻雜器件414(例如，δ摻雜器件)的結(jié)電容(Cj)近似線性地依 賴于(a)給定異質(zhì)結(jié)構(gòu)所施加的偏置和(b)給定異質(zhì)結(jié)構(gòu)的比電容。圖4A部分示出了在 一個示例中零偏置下的示例性S摻雜探測器414為13fF/μ m2，這比沒有在陰極中進行δ 摻雜的器件低大約25%。ρ型δ摻雜通過減少電子在InAs陰極116中靠近AlSb勢壘110 處的累積而部分地促進了低電容。P型δ摻雜的這種效果在圖3的示例性能帶圖300中也 很明顯，在圖3中，垂直線表示計算出的增量變化針對所施加偏置的小變化的質(zhì)心。圖4Β 示出了從片上s參數(shù)測量提取出的、作為器件面積420的函數(shù)的結(jié)電阻( ，參見線416)和 結(jié)電容(Cj,參見線418)數(shù)據(jù)。暫時返回到圖3，最左側(cè)的實垂直線312表示示例性δ摻雜結(jié)構(gòu)的增量電子分布 的質(zhì)心，并且最右側(cè)的實垂直線314表示示例性δ摻雜結(jié)構(gòu)的增量空穴分布的質(zhì)心。另一 方面，最左側(cè)的虛垂直線316表示示例性均勻摻雜結(jié)構(gòu)的增量電子分布的質(zhì)心，并且最右 側(cè)的虛垂直線318表示示例性均勻摻雜結(jié)構(gòu)的增量空穴分布的質(zhì)心。通過將示例性δ摻 雜結(jié)構(gòu)質(zhì)心(312和314)與示例性均勻摻雜結(jié)構(gòu)質(zhì)心(316和318)進行比較顯示，示例性δ摻雜結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出空穴與電子電荷質(zhì)心之間的間隔(W,Q)更大。結(jié)果，在使用δ摻雜結(jié) 構(gòu)時，實現(xiàn)了比均勻摻雜結(jié)構(gòu)更低的電容。相互一致的泊松/薛定諤計算顯示，δ摻雜平 面可以增大電子-空穴間隔，在一個示例中，電容減小了大約39%時，間隔從153人增大到 239Α,這與所測量的電容的變化合理地一致。減小的電容可以提高固有截止頻率f。= 1/ (2 π RsCj)，并且還減小示例性探測器阻抗的電抗部分，并使得寬帶匹配容易實現(xiàn)。在此表達 式中，&為器件的串聯(lián)電阻，串聯(lián)電阻主要受接觸電阻所限。對于δ摻雜器件來說，可以實 現(xiàn)沈0的示例性&，從而導(dǎo)致f。= 620GHz，這表示一個示例而非限制。換句話說，進一步 改善這種接觸電阻是可能的。下面在表1中示出了作為示例具有IOA厚的隧道勢壘的均勻 摻雜和δ摻雜結(jié)構(gòu)的優(yōu)點的關(guān)鍵數(shù)字的比較。
器件類型γ (V1)βν (V/W)Cj (fF/μιη2)Rj (O μηι2)NEP (pW/Hz1/2)δ摻雜陰極42.442001323400.24均勻陰極32322017.213400.29表 1如表1中所示，示例性δ摻雜結(jié)構(gòu)的結(jié)電阻從1230 Ω μ m2增大到2340 Ω μ m2。盡 管&的這種增大導(dǎo)致熱噪聲的增大，但是因為β ν的增大大于增大的熱噪聲的抵消，因此總 的探測器NEP增大了。如下面進一步詳細描述的，還對δ摻雜探測器的毫米波性能進行了評估。圖5示 出測量的由1到IlOGHz的50 Ω RF源所驅(qū)動的示例性探測器的片上電壓靈敏度圖500。該 示例性源通過同軸偏置器和片上探針耦接到該器件，并且在偏置器的DC臂處測量探測器 電壓。在圖5示出的示例中，低頻電壓靈敏度i3v* 4200V/W，比之前報導(dǎo)的除了均勻摻雜 陰極外都相同的器件的3200V/W提高了大約31%。利用依賴于偏置的s參數(shù)測量和圖4的 插圖(410)所示示例性電路模型，提取出示例性非線性器件模型。在此示例性模型中，串聯(lián) 電感、焊盤電容和串聯(lián)電阻與偏置無關(guān)，而結(jié)電阻和結(jié)電容隨偏置變化。利用所測量s參數(shù) 的電路模型的非線性最小二乘優(yōu)化，并且在結(jié)電阻和串聯(lián)電阻通過下面所示示例性公式4 與測量的DC I-V特性相關(guān)的附加約束下，找出這些參數(shù)。dF — (Rs + 孜/) (公式 4)部分地基于前述電路模型的最小二乘優(yōu)化，提取出12fF的Cp，65pH的Lp，26 Ω的 Rs，并且圖4中示出了結(jié)電容(C》。如圖5中所示，利用所提取的非線性模型預(yù)測的靈敏 度對頻率的依賴性與測量的靈敏度符合得很好。示例性電路模型的外推預(yù)測出400GHz下 2000V/W的未匹配靈敏度。此頻率響應(yīng)的試驗研究表明了 Sb異質(zhì)結(jié)構(gòu)作為W帶至Y帶以及 之外的探測器的潛力。利用示例性的50 Ω源連同測得的s參數(shù)，根據(jù)測得的未匹配靈敏度預(yù)測出可通過在源與探測器之間包括無損匹配網(wǎng)絡(luò)而獲得的最優(yōu)靈敏度β_。在此示例中，使用示例性 共軛匹配源的低頻β。pt計算出為8. OX 104V/W，并且在94GHz下為3. OX 104V/W。考慮到在 實驗上顯示出針對小入射功率的熱噪聲限制的這些示例性器件，基于測得的結(jié)電阻估計出 操作在94GHz下的探測器的對應(yīng)噪聲等效功率為0. 24PW/HZ1氣這比典型的均勻摻雜陰極 器件的NEP提高了大約17%。高靈敏度和低噪聲的結(jié)合使得這里所述的示例性Sb異質(zhì)結(jié) 構(gòu)探測器有希望用于無RF前置放大的無源毫米波成像傳感器。表2示出圖2B所示三種示例性異質(zhì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點的附加示例性數(shù)字，其中，針對以 理想帶通無損匹配網(wǎng)絡(luò)匹配的靈敏度計算94GHz下的噪聲等效溫度差(NETD)。這些數(shù)字是
來自所制造的器件的示例性數(shù)據(jù)，并不暗含基本的限制，但是確實示出了示例性觀測趨勢。
權(quán)利要求
1.一種反向二極管，包括鄰近非均勻摻雜分布之第一側(cè)的陰極層；和 鄰近間隔層之第二側(cè)的銻化物基隧道勢壘層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反向二極管，其中所述銻化物基隧道勢壘的厚度在大約三埃 到大約三十埃之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反向二極管，其中所述銻化物基隧道勢壘未摻雜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反向二極管，其中所述非均勻摻雜分布進一步包括δ摻雜分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的反向二極管，其中所述δ摻雜分布包括鈹摻雜劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的反向二極管，其中所述鈹摻雜劑的濃度為至少5Χ10+11cnT2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反向二極管，其中所述銻化物基隧道勢壘進一步包括AlSb。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反向二極管，其中所述非均勻摻雜分布的第一側(cè)相對于第二 側(cè)為上側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反向二極管，其中所述非均勻摻雜分布位于所述第一側(cè)的區(qū) 域上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反向二極管，進一步包括鄰近所述非均勻摻雜分布之第二 側(cè)的間隔層。
11.一種對反向二極管探測器進行摻雜的方法，包括 形成鄰近隧穿陽極接觸層的半絕緣GaAs襯底；形成鄰近所述隧穿陽極接觸層之上側(cè)和間隔層之下側(cè)的銻化物子結(jié)構(gòu)；和 在所述間隔層的上側(cè)上形成非均勻鈹摻雜分布。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中形成銻化物子結(jié)構(gòu)進一步包括在下面的GaSb陽 極層和上面的AlSb隧道勢壘之間形成未摻雜的AlGaSb層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進一步包括形成所述上面的AlSb隧道勢壘，所述上 面的AlSb隧道勢壘的厚度在三到三十埃之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中形成摻雜分布進一步包括形成δ摻雜分布。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，進一步包括在所述摻雜分布的非均勻摻雜的區(qū)域上 形成δ摻雜分布。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中δ摻雜平面的濃度為至少5X10+11cnT2。
17.—種構(gòu)建反向二極管探測器的方法，包括 形成半絕緣GaAs襯底；在所述襯底上生長陽極層和銻化物基隧道勢壘；以及 在間隔層上沉積非均勻摻雜分布以減小所述探測器的結(jié)電容。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，進一步包括將所述隧道勢壘的厚度減小到小于七 埃，以減小所述探測器的結(jié)電阻。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中沉積非均勻摻雜分布進一步包括沉積鈹δ摻雜 分布以維持所述探測器的曲率。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，進一步包括通過δ摻雜的非均勻摻雜分布來調(diào)整所 述探測器的導(dǎo)帶彎曲。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述δ摻雜包括濃度為至少5X 10+11cm_2的鈹 摻雜劑。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，進一步包括通過所述非均勻摻雜分布和所述隧道勢 壘來減小結(jié)電阻，所述反向二極管探測器包括比反向電流受到更強抑制的前向電流。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中比反向電流更強地抑制前向電流增大了所述探 測器的曲率。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述非均勻摻雜分布和所述銻化物基隧道勢壘 彎曲，以改進陰極導(dǎo)帶能級與陽極價帶能級之間的對準。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中向所述導(dǎo)帶能級和價帶能級彎曲陰極導(dǎo)帶增加 了用于隧穿的電子的可用數(shù)量。
全文摘要
公開了用于銻化物基反向二極管毫米波探測器的示例性方法和裝置。公開的一種示例性反向二極管包括靠近非均勻摻雜分布的第一側(cè)的陰極層，和靠近間隔層的第二側(cè)的銻化物隧道勢壘層。
文檔編號H01L29/51GK102067318SQ200980119371
公開日2011年5月18日 申請日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月27日
發(fā)明者帕特里克·費, 蘇寧 申請人:諾特戴姆杜拉大學