1.一種p-i-n—-n型GaN單光子雪崩探測器,其特征在于,包括由上向下依次設(shè)置的p-GaN上接觸層、i-GaN雪崩倍增層、n—-GaN空穴注入層和n-AlGaN下接觸層,其中所述n—-GaN空穴注入層為輕摻雜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的p-i-n—-n型GaN單光子雪崩探測器,其特征在于,所述p-GaN上接觸層、i-GaN雪崩倍增層和n—-GaN空穴注入層構(gòu)成側(cè)面為梯形的斜臺(tái)面結(jié)構(gòu),且在所述p-GaN上接觸層的上表面設(shè)置有上電極,在所述n-AlGaN下接觸層的上表面上設(shè)置有下電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的p-i-n—-n型GaN單光子雪崩探測器,其特征在于,所述p-i-n—-n型GaN單光子雪崩探測器還包括由上向下依次設(shè)置的多層緩沖區(qū)、AIN模板層或成核緩沖層、襯底和微透鏡,所述多層緩沖區(qū)為所述n-AlGaN下接觸層的下一層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的p-i-n—-n型GaN單光子雪崩探測器,其特征在于,所述p-GaN上接觸層的厚度取值范圍為250nm~300nm,有效摻雜濃度≥1E+18cm-3,受主雜質(zhì)為Mg。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的p-i-n—-n型GaN單光子雪崩探測器,其特征在于,所述i-GaN雪崩倍增層的的厚度取值范圍為100nm~200nm,背景載流子濃度為≤5E+16cm-3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的p-i-n—-n型GaN單光子雪崩探測器,其特征在于,所述n—-GaN空穴注入層的厚度取值范圍為100nm~150nm,有效摻雜濃度為5~9E+17cm-3,施主雜質(zhì)為Si。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的p-i-n—-n型GaN單光子雪崩探測器,其特征在于,所述n-AlGaN下接觸層的Al組分的摩爾分?jǐn)?shù)為30%~50%,外延厚度≥200nm,有效摻雜濃度為3~5E+18cm-3,施主雜質(zhì)為Si。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的p-i-n—-n型GaN單光子雪崩探測器,其特征在于,所述斜臺(tái)面結(jié)構(gòu)的傾斜角≤45°,且其臺(tái)面為圓形。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的p-i-n—-n型GaN單光子雪崩探測器,其特征在于,所述多層緩沖區(qū)采用多周期AlN/AlGaN超晶格緩沖層結(jié)構(gòu),Al組分的摩爾分?jǐn)?shù)大于70%,周期數(shù)不少于10。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的p-i-n—-n型GaN單光子雪崩探測器,其特征在于,所述微透鏡與斜臺(tái)面結(jié)構(gòu)的臺(tái)面對(duì)應(yīng)設(shè)置。