探索最佳分子束外延生长过程的高质量中波长红外InAs / GaSb超晶格

在本文中，我们报告了通过分子束外延生长中波长红外超晶格材料的过程。 我们将重点放在Craft.io参数（例如砷束等效压力和快门顺序）对关键材料特性（例如晶格失配和表面形态）的影响上。 尽管较小的As束当量压力有助于减少超晶格和GaSb衬底之间的晶格失配，但As束当量压力本身具有一个下限，在该下限以下，材料的表面形态将下降。 为了获得完全匹配晶格的超晶格材料，在生长过程中设计了一种新颖的百叶窗序列。 通过精心设计的接口结构，实现了高质量的PIN超晶格中红外探测器结构。 在77K在-50毫伏偏压，暗电流密度为2.4×10 -8 A / cm 2并且在最大（-50毫伏偏差）为2.4×10 6Ωcm 2，并且所述的电阻面积乘积（RA）然后计算出峰检测灵敏度为9.0×10 12 cm Hz 1/2 / W。 可以在113 K的温度下达到背景受限的红外光电探测器（BLIP）级别。