1.一種單行載流子光電探測器,其特征在于,包括襯底、外延層和電極,所述外延層包括吸收層,該吸收層采用In1-x-yGaxAlyAs材料生長,其中0<y<1,0<1-x-y<1,組分參數(shù)x、y呈線性或梯度變化,使得吸收層內(nèi)的禁帶寬度實現(xiàn)線性或梯度變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單行載流子光電探測器,其特征在于:所述組分參數(shù)x、y的選取使得In1-x-yGaxAlyAs材料的晶格常數(shù)與InP匹配,同時,其禁帶寬度不大于波長為1.3μm的激光的光子能量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單行載流子光電探測器,其特征在于:所述吸收層In1-x-yGaxAlyAs材料的帶隙滿足:0.74eV<Eg(In1-x-yGaxAlyAs)<0.94eV。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單行載流子光電探測器,其特征在于:所述吸收層包括依次層疊的In0.53Ga0.44Al0.03As、In0.53Ga0.40Al0.07As和In0.53Ga0.35Al0.12As吸收層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單行載流子光電探測器,其特征在于:所述電極包括形成于外延層表面的正面電極,該正面電極采用二硫化鉬薄膜/金屬。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單行載流子光電探測器,其特征在于:所述外延層包括依次形成于所述襯底和吸收層之間的緩沖層、次收集層、第一接觸層、雙集結(jié)層、崖層和傳導(dǎo)層,所述外延層還包括依次形成于吸收層上的阻擋層和第二接觸層。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單行載流子光電探測器,其特征在于:所述傳導(dǎo)層InGaAs/InP偶極子異質(zhì)結(jié)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單行載流子光電探測器,其特征在于:所述雙集結(jié)層包括依次層疊的InP收集層、P型InP崖層和InP收集層。
9.權(quán)利要求1至8任一所述單行載流子光電探測器的制作方法,其特征在于,包括:
(1)在襯底上生長外延層;
(2)在外延層表面形成MoS2薄膜作為正面電極;
(3)蝕刻分別形成p型和n型電極臺面
(4)利用等離子體增強化學(xué)氣相沉積法沉積鈍化層;
(5)沉積電極材料,并用剝離技術(shù)剝離多余的電極形成p型電極和n型電極;
(6)利用光刻技術(shù)和暴露出單行載流子光電探測器單元的增透膜的圖形;然后利用等離子體增強化學(xué)氣相沉積法沉積增透膜層;
(7)蝕刻出單行載流子光電探測器的光敏面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的單行載流子光電探測器的制作方法,其特征在于:所述步驟(2)中,正面電極的制作方法包括:
s1、采用化學(xué)氣相沉積法,并用SiO2/Si為生長基體制備二硫化鉬薄膜;
s2、在二硫化鉬薄膜上涂覆轉(zhuǎn)移介質(zhì);
s3、用去離子水分離轉(zhuǎn)移介質(zhì)/MoS2薄膜與SiO2/Si襯底;
s4、將轉(zhuǎn)移介質(zhì)/MoS2薄膜粘貼到外延層表面;
s5、除去轉(zhuǎn)移介質(zhì),得到粘貼MoS2薄膜的單行載流子光電探測器外延層。