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一种用于制备雪崩光电 二极管的方法及雪崩 光电二极管

阅读：975发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种用于制备雪崩光电二极管的方法及雪崩光电二极管专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种用于制备雪崩光电二极管的方法及雪崩光电二极管，涉及半导体技术领域。该方法包括：在InP衬底上沉积生长N+-InP层、N+-InAlAs层、InAlAs倍增层和第一子电荷层；设定铝源炉的目标温度为第一目标温度，在铝源炉开始降温同时，利用铝源炉沉积生长第二子电荷层；将镓源炉的温度升高至第二温度；设定镓源炉的目标温度为第二目标温度，在镓源炉开始降温同时，利用镓源炉沉积生长第一子吸收层；等待镓源炉降温至第二目标温度后，利用镓源炉沉积生长第二子吸收层。通过在铝源炉降温的同时生长P-InAlAs电荷层的一部分，通过在镓源炉降温的同时生长InGaAs吸收层的一部分，由上述两个部分形成的界面为载流子的输运提供了平滑的过渡，减小了载流子的阻塞效应。，下面是一种用于制备雪崩光电二极管的方法及雪崩光电二极管专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于制备雪崩光电二极管的方法，其特征在于，利用分子束外延制备所述雪崩光电二极管，所述雪崩光电二极管的结构自下而上依次包括InP衬底、N+-InP层、N+-InAlAs层、InAlAs倍增层、P-InAlAs电荷层和InGaAs吸收层，所述P-InAlAs电荷层包括第一子电荷层和在所述第一子电荷层上的第二子电荷层，所述InGaAs吸收层包括第一子吸收层和在所述第一子吸收层上的第二子吸收层；
所述方法包括：
在所述InP衬底上依次沉积生长所述N+-InP层、N+-InAlAs层、InAlAs倍增层和所述第一+
子电荷层，其中，沉积生长所述N-InAlAs层、所述InAlAs倍增层和所述第一子电荷层的铝源炉的温度为第一温度；
设定所述铝源炉的目标温度为第一目标温度，所述第一目标温度比所述第一温度降低ΔTAl，在所述铝源炉开始降温到所述第一目标温度的同时，利用所述铝源炉在所述第一子电荷层上沉积生长所述第二子电荷层，所述第二子电荷层的厚度为第一预定厚度；
将镓源炉的温度升高至第二温度，所述第二温度比用于沉积生长所述第二子吸收层时所述镓源炉的第二目标温度高ΔTGa；
设定所述镓源炉的目标温度为所述第二目标温度，在所述镓源炉开始降温到所述第二目标温度的同时，利用所述镓源炉在所述第二子电荷层上沉积生长所述第一子吸收层，所述第一子吸收层的厚度为第二预定厚度；
等待所述镓源炉的温度降低至所述第二目标温度之后，利用所述镓源炉在所述第一子吸收层上沉积生长所述第二子吸收层。
2.根据权利要求1所述的用于制备雪崩光电二极管的方法，其特征在于，所述InP衬底为N型重掺杂InP衬底，所述N+-InAlAs层为N型重掺杂In0.52Al0.48As层，所述P-InAlAs电荷层为P型In0.52Al0.48As层，所述InGaAs吸收层为本征In0.53Ga0.47As层。
3.根据权利要求2所述的用于制备雪崩光电二极管的方法，其特征在于，在沉积生长所述P-InAlAs电荷层的过程中，采用铍作为掺杂剂进行掺杂。
4.根据权利要求1所述的用于制备雪崩光电二极管的方法，其特征在于，30℃≤ΔTAl≤
60℃，并且20℃≤ΔTGa≤50℃。
5.根据权利要求4所述的用于制备雪崩光电二极管的方法，其特征在于，ΔTAl＝45℃，并且ΔTGa＝35℃。
6.根据权利要求1所述的用于制备雪崩光电二极管的方法，其特征在于，所述第一预定厚度和所述第二预定厚度之和在300埃至1000埃的范围内。
7.根据权利要求6所述的用于制备雪崩光电二极管的方法，其特征在于，所述第一预定厚度与所述第二预定厚度相等。
8.根据权利要求1所述的用于制备雪崩光电二极管的方法，其特征在于，所述第一温度和所述第一目标温度在1000℃至1150℃的范围内。
9.根据权利要求1所述的用于制备雪崩光电二极管的方法，其特征在于，所述第二温度和所述第二目标温度在850℃至1000℃的范围内。
10.一种雪崩光电二极管，其特征在于，所述雪崩光电二极管的结构自下而上依次包括InP衬底、N+-InP层、N+-InAlAs层、InAlAs倍增层、P-InAlAs电荷层和InGaAs吸收层，所述P-InAlAs电荷层包括第一子电荷层和在所述第一子电荷层上的第二子电荷层，所述InGaAs吸收层包括第一子吸收层和在所述第一子吸收层上的第二子吸收层，所述雪崩光电二极管通过根据权利要求1至9中任一项所述的用于制备雪崩光电二极管的方法来制备。

说明书全文

一种用于制备雪崩光电 二极管的方法及雪崩 光电二极管

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种用于制备雪崩光电二极管的方法及雪崩光电二极管。

背景技术

[0002] 雪崩光电二极管(APD)是光纤通信系统必不可少的探测器件。APD器件的不断发展伴随着不同结构、不同材料组成的探测器的研制。InAlAs(铟铝砷)APD由于可以获得更大的增益带宽积、更低的过剩噪声、更小的暗电流和更好的可靠性，将是10G或更高带宽应用的最新光电探测器。

[0003] 在InP/InAlAs/InGaAs分离吸收倍增雪崩光电二极管中，光子被低带隙InGaAs层吸收产生光生载流子，载流子输运到高带隙InAlAs层发生倍增效应，这种材料组合降低了器件暗电流、增强了击穿性能、提高了响应度。在InP基APD器件结构中载流子是沿着垂直方向输运的，虽然高带隙材料在某些方面改善了器件性能，但是对于垂直输运的载流子也存在一个负面影响，那就是：对于第一类异质结界面，当载流子从低带隙材料层输运到高带隙材料层时，高带隙材料会成为势垒阻碍载流子运动，因此在界面处形成载流子聚集，会严重影响器件的高频响应，降低器件的频带宽度。

[0004] 为此，在设计APD的器件结构时，可以在高带隙InAlAs层与低带隙InGaAs层之间添加InAlGaAs渐变层(或者InGaAsP阶跃层)来降低高带隙势垒对载流子运动的阻碍。然而，在APD器件结构中加入InAlGaAs渐变层(或者InGaAsP阶跃层)之后，由于分子束外延生长四元系材料需要繁琐的校准程序，这增加了APD器件生长过程的复杂性，并且提高了生产成本。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供了一种用于制备雪崩光电二极管的方法及雪崩光电二极管，以解决降低雪崩光电二极管的高带隙/低带隙材料界面处的载流子阻塞效应的问题。

[0006] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

[0007] 第一方面，本发明提供了一种用于制备雪崩光电二极管的方法，利用分子束外延制备雪崩光电二极管，该雪崩光电二极管的结构自下而上依次包括InP衬底、N+-InP层、N+-InAlAs层、InAlAs倍增层、P-InAlAs电荷层和InGaAs吸收层，P-InAlAs电荷层包括第一子电荷层和在第一子电荷层上的第二子电荷层，InGaAs吸收层包括第一子吸收层和在第一子吸收层上的第二子吸收层；

[0008] 所述方法包括：

[0009] 在InP衬底上依次沉积生长N+-InP层、N+-InAlAs层、InAlAs倍增层和第一子电荷层，其中，沉积生长N+-InAlAs层、InAlAs倍增层和第一子电荷层的铝源炉的温度为第一温度；

[0010] 设定铝源炉的目标温度为第一目标温度，第一目标温度比第一温度降低ΔTAl，在铝源炉开始降温到第一目标温度的同时，利用铝源炉在第一子电荷层上沉积生长第二子电荷层，第二子电荷层的厚度为第一预定厚度；

[0011] 将镓源炉的温度升高至第二温度，第二温度比用于沉积生长第二子吸收层时镓源炉的第二目标温度高ΔTGa；

[0012] 设定镓源炉的目标温度为第二目标温度，在镓源炉开始降温到第二目标温度的同时，利用镓源炉在第二子电荷层上沉积生长第一子吸收层，第一子吸收层的厚度为第二预定厚度；

[0013] 等待镓源炉的温度降低至第二目标温度之后，利用镓源炉在第一子吸收层上沉积生长第二子吸收层。

[0014] 可选地，InP衬底为N型重掺杂InP衬底，N+-InAlAs层为N型重掺杂In0.52Al0.48As层，P-InAlAs电荷层为P型In0.52Al0.48As层，InGaAs吸收层为本征In0.53Ga0.47As层。

[0015] 可选地，在沉积生长P-InAlAs电荷层的过程中，采用铍作为掺杂剂进行掺杂。

[0016] 可选地，30℃≤ΔTAl≤60℃，并且20℃≤ΔTGa≤50℃。

[0017] 可选地，ΔTAl＝45℃，并且ΔTGa＝35℃。

[0018] 可选地，第一预定厚度和第二预定厚度之和在300埃至1000埃的范围内。

[0019] 可选地，第一预定厚度与第二预定厚度相等。

[0020] 可选地，第一温度和第一目标温度在1000℃至1150℃的范围内。

[0021] 可选地，第二温度和第二目标温度在850℃至1000℃的范围内。

[0022] 第二方面，本发明还提供了一种雪崩光电二极管，该雪崩光电二极管的结构自下而上依次包括InP衬底、N+-InP层、N+-InAlAs层、InAlAs倍增层、P-InAlAs电荷层和InGaAs吸收层，P-InAlAs电荷层包括第一子电荷层和在第一子电荷层上的第二子电荷层，InGaAs吸收层包括第一子吸收层和在第一子吸收层上的第二子吸收层，该雪崩光电二极管通过根据第一方面所述的用于制备雪崩光电二极管的方法来制备。

[0023] 本发明的有益效果包括：

[0024] 本发明提供的用于制备雪崩光电二极管的方法包括：在InP衬底上依次沉积生长N+-InP层、N+-InAlAs层、InAlAs倍增层和第一子电荷层，其中，沉积生长N+-InAlAs层、InAlAs倍增层和第一子电荷层的铝源炉的温度为第一温度；设定铝源炉的目标温度为第一目标温度，第一目标温度比第一温度降低ΔTAl，在铝源炉开始降温到第一目标温度的同时，利用铝源炉在第一子电荷层上沉积生长第二子电荷层，第二子电荷层的厚度为第一预定厚度；将镓源炉的温度升高至第二温度，第二温度比用于沉积生长第二子吸收层时镓源炉的第二目标温度高ΔTGa；设定镓源炉的目标温度为第二目标温度，在镓源炉开始降温到第二目标温度的同时，利用镓源炉在第二子电荷层上沉积生长第一子吸收层，第一子吸收层的厚度为第二预定厚度；等待镓源炉的温度降低至第二目标温度之后，利用镓源炉在第一子吸收层上沉积生长第二子吸收层。通过在铝源炉降温的同时生长P-InAlAs电荷层的一部分，通过在镓源炉降温的同时生长InGaAs吸收层的一部分，由上述两个部分形成的界面为载流子的输运提供了平滑的过渡，减小了载流子的阻塞效应。附图说明

[0025] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

[0026] 图1示出了本发明实施例提供的用于制备雪崩光电二极管的方法的流程示意图；

[0027] 图2示出了本发明实施例提供的雪崩光电二极管的结构示意图；

[0028] 图3A和图3B分别示出了根据常规技术制备的雪崩光电二极管以及根据本发明实施例制备的雪崩光电二极管的能带结构示意图。

[0029] 图标：201、InP衬底；202、N+-InP层；203、N+-InAlAs层；204、InAlAs倍增层；205、P-InAlAs电荷层；2051、第一子电荷层；2052、第二子电荷层；206、InGaAs吸收层；2061、第一子吸收层；2062、第二子吸收层；210、电子；220、空穴。

具体实施方式

[0030] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0031] 在InP/InAlAs/InGaAs分离吸收倍增雪崩光电二极管中，对于由InAlAs/InGaAs形成的第一类异质结界面，当载流子从低带隙InGaAs材料层输运到高带隙InAlAs材料层时，高带隙材料会成为势垒阻碍载流子运动，因此在界面处形成载流子聚集，会严重影响器件的高频响应，降低器件的频带宽度。在APD器件结构中加入InAlGaAs渐变层(或者InGaAsP阶跃层)之后，虽然可以降低高带隙势垒对载流子运动的阻碍，但是由于分子束外延生长四元系材料需要繁琐的校准程序，这增加了APD器件生长过程的复杂性，并且提高了生产成本。为此，本发明实施例提供了一种用于制备雪崩光电二极管的方法，通过该方法制备的雪崩光电二极管能够降低器件结构中高带隙势垒对载流子运动的阻碍。

[0032] 图1示出了本发明实施例提供的用于制备雪崩光电二极管的方法的流程示意图，本发明实施例提供的方法利用分子束外延制备雪崩光电二极管，该雪崩光电二极管的结构(如图2所示)自下而上依次包括InP衬底201、N+-InP层202、N+-InAlAs层203、InAlAs倍增层204、P-InAlAs电荷层205和InGaAs吸收层206，P-InAlAs电荷层205包括第一子电荷层2051和在第一子电荷层2051上的第二子电荷层2052，InGaAs吸收层206包括第一子吸收层2061和在第一子吸收层2061上的第二子吸收层2062。如图2所示，第一子电荷层2051直接沉积在InAlAs倍增层204上，第一子吸收层2061直接沉积在第二子电荷层2052上。N+-InP层202为N型重掺杂的InP层，N+-InAlAs层203为N型重掺杂的InAlAs层，本发明实施例对于形成N+-InP+ +
层202和N -InAlAs层203的具体掺杂剂以及掺杂浓度不做限制，例如，形成N-InP层202和N+-InAlAs层203的掺杂剂以及掺杂浓度可以采用现有技术中形成N型掺杂的常规掺杂剂以及现有技术中形成相应重掺杂的常规掺杂浓度。InAlAs倍增层204为低掺杂或者本征的InAlAs层，P-InAlAs电荷层205为P型掺杂的InAlAs层，并且InGaAs吸收层206为低掺杂或者本征的InGaAs层。

[0033] P-InAlAs电荷层205被划分成第一子电荷层2051和第二子电荷层2052两部分，第一子电荷层2051与第二子电荷层2052在不同的工艺条件下沉积制备，下文中将进行详细描述。同样地，InGaAs吸收层206被划分成第一子吸收层2061和第二子吸收层2062两部分，第一子吸收层2061与第二子吸收层2062在不同的工艺条件下沉积制备，下文中将进行详细描述。

[0034] 如图1所示，本发明实施例提供的用于制备雪崩光电二极管的方法包括：

[0035] 步骤101、在InP衬底上依次沉积生长N+-InP层、N+-InAlAs层、InAlAs倍增层和第一子电荷层。

[0036] 其中，沉积生长N+-InAlAs层203、InAlAs倍增层204和第一子电荷层2051的铝源炉的温度为第一温度。此处的铝源炉为用于进行分子束外延生长的分子束外延设备中的提供铝分子束的源炉。第一温度的具体取值根据铝源炉中铝材料的剩余量以及期望的铝分子束的束流强度来确定，通常情况下，第一温度可以在1000℃至1150℃的范围内。

[0037] InAlAs倍增层204的厚度例如可以在90nm至200nm的范围内，例如，150nm。P-InAlAs电荷层205的厚度例如可以在50nm至150nm的范围内，例如，100nm。第一子电荷层2051为P-InAlAs电荷层205的一部分，也就是说，第一子电荷层2051的厚度小于P-InAlAs电荷层205的厚度。

[0038] 步骤102、设定铝源炉的目标温度为第一目标温度，第一目标温度比第一温度降低ΔTAl，在铝源炉开始降温到第一目标温度的同时，利用铝源炉在第一子电荷层上沉积生长第二子电荷层。

[0039] 其中，第二子电荷层2052的厚度为第一预定厚度。

[0040] 本发明实施例中的目标温度是指在分子束外延设备的控制系统中设定的源炉的期望温度，该目标温度与源炉的实际温度可以相同或不同，在设定目标温度后，当控制系统运行时，源炉的实际温度将通过升温或降温(例如，线性地升温或降温)而逐渐接近并达到所设定的目标温度。例如，当目标温度高于实际温度时，当控制系统运行时，源炉的实际温度将通过升温(例如，线性地升温)而逐渐接近并达到所设定的目标温度。例如，可以在源炉的加热电源的功率为预设功率(例如，分子束外延设备对应源炉的常规升温功率)下，使得源炉的实际温度升高。例如，当目标温度低于实际温度时，当控制系统运行时，源炉的实际温度将通过降温(例如，线性地降温)而逐渐接近并达到所设定的目标温度。例如，可以在源炉的加热电源的功率为零下，使得源炉的实际温度下降。例如，当目标温度等于实际温度时，当控制系统运行时，源炉的实际温度将稳定为该目标温度。

[0041] 在步骤101中沉积生长InAlAs倍增层204和第一子电荷层2051之后，准备进行第二子电荷层2052的生长。由于铝源炉处于第一温度，此时，需要通过分子束外延设备的控制系统改变铝源炉的目标温度。在改变铝源炉的目标温度之后，在控制系统运行时，铝源炉的实际温度将通过升温或降温(例如，线性地升温或降温)而逐渐接近并达到所设定的目标温度。

[0042] 在常规技术中，通常在设定源炉的目标温度后，等待源炉的实际温度通过升温或降温达到目标温度后才开始利用该源炉进行外延生长。在本发明实施例中，通过设定铝源炉的目标温度为第一目标温度，第一目标温度比第一温度降低ΔTAl，在分子束外延设备的控制系统开始运行时，铝源炉的实际温度将逐渐降低，在铝源炉的实际温度开始降低的同时，利用铝源炉在第一子电荷层2051上沉积生长第二子电荷层2052。由于第一子电荷层2051和第二子电荷层2052共同构成P-InAlAs电荷层205，因此第二子电荷层2052的第一预定厚度小于P-InAlAs电荷层205的厚度。可选地，第一目标温度可以在1000℃至1150℃的范围内。在铝源炉开始降温到第一目标温度的同时，利用铝源炉在第一子电荷层2051上沉积生长第二子电荷层2052(而不是常规技术中等待铝源炉温度稳定到预设温度之后再开始沉积生长目标层)，由于铝源炉的实时温度会影响用于生长第二子电荷层2052的实时铝束流强度，进而导致构成第二子电荷层2052的每一原子层中的铝组分随着铝源炉温度的变化而变化，使得对于第二子电荷层2052，形成如图3B中所示的弯曲渐变的能带结构(第二子电荷层2052的导带向左下方弯曲，其价带向左上方弯曲)。可选地，30℃≤ΔTAl≤60℃，例如，ΔTAl可以为30℃、40℃、50℃或60℃。当ΔTAl大于60℃时，由于温度变化过大，进而第二子电荷层2052中的铝组分变化过大，会导致产生晶格弛豫；当ΔTAl小于30℃时，能带结构弯曲幅度较小，在与吸收层的界面处，难以形成预期的平滑过渡。优选地，ΔTAl＝45℃。

[0043] 例如，当第一温度为1100℃，并且ΔTAl＝45℃时，第一目标温度为1055℃。

[0044] 步骤103、将镓源炉的温度升高至第二温度。

[0045] 其中，第二温度比用于沉积生长第二子吸收层2062时镓源炉的第二目标温度高ΔTGa。

[0046] 此处的镓源炉为用于进行分子束外延生长的分子束外延设备中的提供镓分子束的源炉。在未用于进行外延生长时，镓源炉的常规温度相对较低。为了利用镓源炉进行外延生长，首先需要将镓源炉的温度升高至第二温度，第二温度比用于沉积生长第二子吸收层2062时镓源炉的第二目标温度高ΔTGa。第二目标温度的具体取值根据镓源炉中镓材料的剩余量以及期望的分子束的束流强度来确定，可选地，第二温度和第二目标温度均在850℃至
1000℃的范围内。如下文所述，在镓源炉开始降温到第二目标温度的同时，利用镓源炉在第二子电荷层2052上沉积生长第一子吸收层2061(而不是常规技术中等待镓源炉温度稳定到预设温度之后再开始沉积生长目标层)，由于镓源炉的实时温度会影响用于生长第一子吸收层2061的实时镓束流强度，进而导致构成第一子吸收层2061的每一原子层中的镓组分随着镓源炉温度的变化而变化，使得对于第一子吸收层2061，形成如图3B中所示的弯曲渐变的能带结构(第一子吸收层2061的导带向右上方弯曲，其价带向右下方弯曲)。可选地，20℃≤ΔTGa≤50℃，例如，ΔTGa可以为20℃、30℃、40℃或50℃。当ΔTGa大于50℃时，由于温度变化过大，进而第一子吸收层2061中的镓组分变化过大，会导致产生晶格弛豫；当ΔTGa小于20℃时，能带结构弯曲幅度较小，在与电荷层的界面处，难以形成预期的平滑过渡。优选地，ΔTGa＝35℃。在ΔTAl＝45℃，并且ΔTGa＝35℃的情况下，如图3B中所示，第一子吸收层2061与第二子电荷层2052之间形成渐变的连续能带。例如，当第二目标温度为900℃，并且ΔTGa＝
35℃时，第二温度为935℃。

[0047] 步骤104、设定镓源炉的目标温度为第二目标温度，在镓源炉开始降温到第二目标温度的同时，利用镓源炉在第二子电荷层上沉积生长第一子吸收层。

[0048] 其中，第一子吸收层2061的厚度为第二预定厚度。

[0049] 在镓源炉达到第二温度之后，需要将镓源炉的目标温度设定为比第二温度低的第二目标温度。在分子束外延设备的控制系统开始运行时，镓源炉的实际温度开始降温，在镓源炉的实际温度开始降低的同时，利用镓源炉在第二子电荷层2052上沉积生长第一子吸收层2061。InGaAs吸收层206的厚度例如可以在400nm至1500nm的范围内，由于第一子吸收层2061和第二子吸收层2062共同构成InGaAs吸收层206，因此，第一子吸收层2061的第二预定厚度以及第二子吸收层2062的厚度分别小于InGaAs吸收层206的厚度。

[0050] 步骤105、等待镓源炉的温度降低至第二目标温度后，利用镓源炉在第一子吸收层上沉积生长第二子吸收层。

[0051] 在第一子吸收层2061生长完毕之后，等待镓源炉的温度降低至第二目标温度之后，开始利用镓源炉沉积生长第二子吸收层2062。应当理解，本发明实施例中的雪崩光电二极管的结构中除了上述参照图2描述的外延层之外，还可以包括常规雪崩光电二极管结构中必要的其他外延层，例如，在第二子吸收层2062上还可以再沉积生长例如接触层，从而完成雪崩光电二极管的制备。

[0052] 图3A示出了根据常规技术制备的雪崩光电二极管的能带结构示意图，该雪崩光电二极管包括InAlAs倍增层204、P-InAlAs电荷层205和InGaAs吸收层206，响应于光信号，在InGaAs吸收层206中产生电子210和空穴220，实心箭头方向表示电子210的输运方向，空心箭头方向表示空穴220的输运方向。

[0053] 在P-InAlAs电荷层205与InGaAs吸收层206的界面处的导带势垒处形成了电子210的聚集，会严重影响器件的高频响应，降低器件的频带宽度。

[0054] 在InP基APD器件结构中，InP、InAlAs为高带隙材料，其中InP带隙为1.34eV，InAlAs带隙为1.45eV，InGaAs为低带隙材料，其带隙为0.75eV。

[0055] 图3B示出了根据本发明实施例制备的雪崩光电二极管的能带结构示意图，第二子电荷层2052与第一子吸收层2061形成的界面处的导带势垒比图3A更平缓，从而为载流子(即，电子210)的输运提供了平滑的过渡，降低了载流子的阻塞效应。

[0056] 综上所述，本发明实施例通过在铝源炉降温的同时生长InAlAs电荷层的一部分，通过在镓源炉降温的同时生长InGaAs吸收层的一部分，由上述两个部分形成的界面为载流子的输运提供了平滑的过渡，降低了载流子的阻塞效应。

[0057] 可选地，InP衬底为N型重掺杂InP衬底，N+-InAlAs层为N型重掺杂In0.52Al0.48As层，P-InAlAs电荷层为P型In0.52Al0.48As层，InGaAs吸收层为本征In0.53Ga0.47As层。

[0058] 可选地，在沉积生长P-InAlAs电荷层205的过程中，采用铍作为掺杂剂进行掺杂。采用摻铍InAlAs作为电荷控制层材料，载流子浓度精确可控，避免了摻碳材料氢钝化引起摻杂浓度变化的缺点。使得APD器件的可靠性得到提高，同时也大幅度提高了器件制造的成品率。

[0059] 在本发明实施例中，通常情况下，第二子电荷层2052和第一子吸收层2061分别在P-InAlAs电荷层205和InGaAs吸收层206中占比较小，可选地，例如，第二子电荷层2052的第一预定厚度和第一子吸收层2061的第二预定厚度之和在300埃至1000埃的范围内，例如，第一预定厚度和第二预定厚度之和可以为300埃、400埃、500埃、600埃、700埃、800埃、900埃或1000埃。优选地，第一预定厚度和第二预定厚度之和可以为400埃、500埃或600埃。

[0060] 可选地，第一预定厚度与第二预定厚度相等，也就是说，当第一预定厚度和第二预定厚度之和例如为500埃时，第一预定厚度和第二预定厚度分别为250埃。

[0061] 另外，本发明实施例提供的方法通过改变雪崩光电二极管中的外延层中的一些部分的生长工艺(具体地，生长温度)来调整器件外延结构界面附近的能带结构，与增加InAlGaAs渐变层(或者InGaAsP阶跃层)来降低载流子的阻塞效应的技术相比，本发明实施例提供的方法简化了生长流程，并且降低了成本。

[0062] 另外，本发明实施例还提供了一种雪崩光电二极管，该雪崩光电二极管的结构自下而上依次包括InP衬底、N+-InP层、N+-InAlAs层、InAlAs倍增层、P-InAlAs电荷层和InGaAs吸收层，P-InAlAs电荷层包括第一子电荷层和在第一子电荷层上的第二子电荷层，InGaAs吸收层包括第一子吸收层和在第一子吸收层上的第二子吸收层，该雪崩光电二极管通过根据本发明上述实施例所提供的用于制备雪崩光电二极管的方法来制备。

[0063] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。

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