CN101866933A - 两端结构中长波同时响应量子阱红外探测器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种两端结构中长波同时响应量子阱红外探测器，包括：一半绝缘半导体GaAs衬底；一第一半导体GaAs接触层，制作在半绝缘半导体GaAs衬底上；一第一多量子阱红外探测器，制作在第一半导体GaAs接触层上，该第一半导体GaAs接触层的一侧形成一台面；一第二半导体GaAs接触层，制作在第一多量子阱红外探测器上；一第二多量子阱红外探测器，制作在第二半导体GaAs接触层上；一第三半导体GaAs接触层，制作在第二多量子阱红外探测器上；一上接触电极和一下接触电极分别制作在第三半导体GaAs接触层上面和第一半导体GaAs接触层形成的台面上。

Description

两端结构中长波同时响应量子阱红外探测器及其制作方法

技术领域

本发明涉及半导体材料生长与器件制作领域，特别是指一种两端结构中长波同时响应量子阱红外探测器的结构设计，材料生长和器件制作方法。

背景技术

红外探测是一种在遥感，侦查，光谱分析等领域广泛应用的技术。如果能做到中长波双色同时响应则能同时探测目标在不同波段的辐射信息，有利于提高探测的范围，提高红外系统的抗干扰能力，所以成为新的技术发展方向。

相比于HgCdTe红外探测器，III-V族材料量子阱红外探测器具有材料生长技术成熟，大尺寸生长的材料均匀性好，成本低，并且利用量子阱内的子带间跃迁探测光子，通过设计不同的量子阱结构，探测波长调节方便，所以受到重视，特别是在制作双色探测器方面，发展十分迅速。

为了制作双色，乃至多色宽谱量子阱红外探测器，人们提出过各种设计方法。耦合量子阱方法，即在两个量子阱之间生长一个很薄的势垒层，使两个量子阱间通过很薄的势垒层产生较强的耦合，从产生一个基态，多个能量不同的激发态。当红外光入射在探测器上时，依光子能量(波长)不同，分别把电子激发到不同的激发态上，当外加偏置电压使得光生电子隧穿出阱后，我们便能得到对应于不同波长的光电流信号。但其探测波段调节的范围有限，往往在1微米范围之内。三端叠层结构器件的方法，即将两个探测范围不同的量子阱红外探测器生长在一起，并通过导电层接触起来，然后分别引出电极读取的方法，实现了对不同波的探测。

上面的方法中，前者探测范围较小，不能同时工作在多个大气窗口。后者制作工艺复杂，每个像元上都需要引出三个电极，使得面阵器件制作工艺变得非常复杂。在本发明中，我们通过将两个不同材料系的量子阱红外探测器(AlGaAs/GaAs，AlGaAs/GaAs/InGaAs)经导电层串联起来，并通过对材料生长过程的优化设计，在两端结构的器件(即每个像元上引出两个电极)实现了量子阱红外探测器同时在更广范围能的探测(3-12微米)，基本覆盖了两个大气波段，同时每个像元只需要两个电极使得面阵器件的制作工艺大为简化。

发明内容

本发明的目的是提供一种两端结构中长波同时响应量子阱红外探测器的结构设计及其器件制作方法。通过采用简单的两端器件结构，既避免了三端结构制作工艺的复杂，大大降低了量子阱红外探测器的制作成本，同时又保证了较大光谱范围的红外探测。本发明所述方法适用于目前各种外延生长技术，主要包括MBE等。

本发明提供一种两端结构中长波同时响应量子阱红外探测器，包括：

一半绝缘半导体GaAs衬底，作为整个器件的承载体；

一第一半导体GaAs接触层，制作在半绝缘半导体GaAs衬底上，在第一半导体GaAs接触层中掺杂n型杂质，起到缓冲衬底和其它层之间应力的作用，又充当了器件的下接触层，用来连接外部偏置电压，传导电流；

一第一多量子阱红外探测器，制作在第一半导体GaAs接触层上，其量子阱内掺杂n型杂质，用于探测位于中波大气窗口的红外辐射，该第一多量子阱红外探测器的面积小于第一半导体GaAs接触层的面积，而位于第一半导体GaAs接触层的一侧，在第一半导体GaAs接触层的另一侧形成一台面；

一第二半导体GaAs接触层，制作在第一多量子阱红外探测器上，其中掺杂n型杂质，起到将上下两个探测器在电学上串联起来的作用；

一第二多量子阱红外探测器，制作在第二半导体GaAs接触层上，其量子阱内掺杂n型杂质，用于探测位于长波大气窗口的红外辐射；

一第三半导体GaAs接触层，制作在第二多量子阱红外探测器上，其中掺杂n型杂质，起到保护整个器件的作用，并作为上接触层，用来连接外部偏置电压，传导电流；

一上接触电极和一下接触电极分别制作在第三半导体GaAs接触层上面和第一半导体GaAs接触层形成的台面上。

其中第一、第二和第三半导体GaAs接触层的层厚为300-700纳米。

其中第一、第二多量子阱红外探测器，其各自内部由多个相同的重复单元构成。

其中该第一多量子阱红外探测器的每一个重复单元包括：

一第一Al_XGa_1-XAs势垒层，用来限制电子；

一第一GaAs层，制作在第一Al_XGa_1-XAs势垒层上，改善量子阱的界面质量；

一In_XGa_1-XAs量子阱层，制作在第一GaAs层上，其中掺杂n型杂质，提供载流子；

一第二GaAs层，制作在In_XGa_1-XAs量子阱层上，改善量子阱的界面质量；

一第二Al_XGa_1-XAs势垒层，制作在第二GaAs层上，用来限制电子。

其中该第二多量子阱红外探测器的每一个重复单元包括：

一第一Al_XGa_1-XAs势垒层，用来限制电子；

一GaAs量子阱层，制作在第一Al_XGa_1-XAs势垒层上，其中间部位掺杂n型杂质，提供载流子；

一第二Al_XGa_1-XAs势垒层，制作在GaAs量子阱层上，用来限制电子。

本发明提供一种两端结构中长波同时响应量子阱红外探测器的制作方法，包括如下步骤：

步骤1：将一半绝缘半导体GaAs衬底烘干，脱氧，作为整个器件的承载体；

步骤2：在半绝缘半导体GaAs衬底上，通过外延技术生长一第一半导体GaAs接触层，起到缓冲衬底和其它层之间应力的作用；同时在其中掺杂n型杂质Si，提供载流子，使其能作为器件的下接触层，用来连接外部偏置电压，传导电流；

步骤3：在第一半导体GaAs接触层上通过外延技术生长一第一多量子阱红外探测器，生长温度为550℃-650℃，其由多个完全相同的量子阱结构重复单元生长而成；

步骤4：在第一多量子阱红外探测器上通过外延技术生长第二半导体GaAs接触层，并掺杂n型杂质Si，起到将上下两个探测器在电学上串联起来的作用；

步骤5：在第二半导体GaAs接触层上通过外延技术生长一第二多量子阱红外探测器，生长温度为650℃-750℃，其由多个完全相同的量子阱结构重复单元生长而成；

步骤6：在第二多量子阱红外探测器上通过外延技术生长第三半导体GaAs接触层，并掺杂n型杂质Si，起到保护整个器件的作用，并作为上接触层，用来连接外部偏置电压，传导电流；

步骤7：将第一多量子阱红外探测器、第二半导体GaAs接触层、第二多量子阱红外探测器和第三半导体GaAs接触的一侧刻蚀，露出部分第一半导体GaAs接触层，形成台面；

步骤8：在第三半导体GaAs接触上和第一半导体GaAs接触层形成的台面上分别制作上接触电极和下接触电极，完成器件的制作。

其中步骤2、步骤4和步骤6分别生长的第一、第二和第三半导体GaAs接触层的层厚为300-700纳米，均掺杂n型杂质Si，生长温度为650℃-750℃。

其中步骤3和步骤5生长的第一多量子阱红外探测器和第二多量子阱红外探测器，其各自内部由多个相同的重复单元构成。

其中步骤3的每一个重复单元包括：

一第一Al_XGa_1-XAs势垒层，用来限制电子，其中0＜X＜0.41，层厚30-50纳米；

一第一GaAs层，生长在第一Al_XGa_1-XAs势垒层上，改善量子阱的界面质量，层厚0.5-1纳米；

一In_XGa_1-XAs量子阱层，其中0＜X＜1，生长在第一GaAs层上，其中掺杂有n型杂质Si，提供载流子，层厚2-5纳米；

一第二GaAs层，生长在In_XGa_1-XAs量子阱层上，改善量子阱的界面质量，层厚0.5-1纳米；

一第二Al_XGa_1-XAs势垒层，生长在第二GaAs层上，用来限制电子，其中0＜X＜0.41，层厚30-50纳米。

其中步骤5的每一个重复单元包括：

一第一Al_XGa_1-XAs势垒层，用来限制电子，其中0＜X＜0.41层厚30-50纳米；

一GaAs量子阱层，生长在第一Al_XGa_1-XAs势垒层上，其中掺杂n型杂质Si，提供载流子，层厚3-5纳米；

一第二Al_XGa_1-XAs势垒层，生长在GaAs量子阱层上，用来限制电子，其中0＜X＜0.41，层厚30-50纳米。

附图说明

为了进一步说明本发明的特征和效果，下面结合实施例和附图对本发明做进一步的说明，其中：

图1根据是本发明的两端结构中长波同时响应量子阱红外探测器的单元器件结构示意图；

图2是根据本发明的两端结构中长波同时响应量子阱红外探测器的导带能带结构图；

图3是根据本发明的两端结构中长波同时响应量子阱红外探测器的光电流谱。

具体实施方式

请参阅图1所示及表1所示，本发明为一种两端结构中长波同时响应量子阱红外探测器，其器件结构从下到上依次包括：

一半绝缘半导体GaAs衬底1，作为整个器件的承载体；

一第一半导体GaAs接触层2，制作在半绝缘半导体GaAs衬底1上，其层厚300-700纳米，其中掺杂n型杂质Si，掺杂浓度为1×10¹⁸cm^-3，既起到了缓冲衬底和其它层之间应力的作用，又充当了器件的下接触层，用来连接外部偏置电压，传导电流；

一第一多量子阱红外探测器3，制作在第一半导体GaAs接触层2上，该探测器由25个完全相同的量子阱结构重复单元生长而成(未图示)，用于探测位于中波大气窗口的红外辐射，其中的每一个重复单元包括：

一第一Al_XGa_1-XAs势垒层，用来限制电子，其中x＝0.38，层厚30-50纳米：

一第一GaAs层，制作在第一Al_XGa_1-XAs势垒层上，以改善量子阱的界面质量，层厚0.5-1纳米；

一In_XGa_1-XAs量子阱层，制作在第一GaAs层上，其中x-0.35，掺杂有n型杂质Si以提供载流子，掺杂浓度为3×10¹⁸cm^-3，层厚2-5纳米；

一第二GaAs层，制作在In_XGa_1-XAs量子阱层上，以改善量子阱的界面质量，层厚0.5-1纳米；

一第二Al_XGa_1-XAs势垒层，制作在第二GaAs层上，用来限制电子，其中x＝0.38，层厚30-50纳米；

一第二半导体GaAs接触层4，制作在第一多量子阱红外探测器3上，层厚300-700纳米，其中掺杂n型杂质Si，掺杂浓度为1×10¹⁸cm^-3，起到将上下两个探测器在电学上串联起来的作用；

一第二多量子阱红外探测器5，制作在第二半导体GaAs接触层4上，该探测器由25个完全相同的量子阱结构重复生长而成(未图示)，用于探测位于长波大气窗口的红外辐射，其中的每一个重复单元包括：

一Al_XGa_1-XAs势垒层，用来限制电子，其中x＝0.26，层厚30-50纳米；

一GaAs量子阱层，制作在Al_XGa_1-XAs势垒层上，其中间部分掺杂n型杂质Si以提供载流子，掺杂浓度为4×10¹⁷cm^-3，层厚3-5纳米；

一Al_XGa_1-XAs势垒层，制作在GaAs量子阱层上，用来限制电子，其中x＝0.26，层厚30-50纳米；

一第三半导体GaAs接触层6，制作在第二多量子阱红外探测器5上，层厚300-700纳米，其中掺杂n型杂质Si，掺杂浓度为1×10¹⁸cm^-3，起到保护整个器件的作用，并作为上接触层，用来连接外部偏置电压，传导电流。

一上接触电极7和一下接触电极8，分别制作在第一半导体GaAs接触层2形成的台面21上和第三半导体GaAs接触6上。

表1

请再参阅图1及表1所示，本发明是一种两端结构中长波同时响应量子阱红外探测器的制作方法，包括如下步骤：

步骤1：将一半绝缘半导体GaAs衬底1烘干，脱氧后，作为整个器件的承载体；

步骤2：在半绝缘半导体GaAs衬底1上，通过外延技术生长一第一半导体GaAs接触层2，起到缓冲衬底和其它层之间应力的作用，其生长温度为650℃-750℃，层厚为300-700纳米。其中掺杂n型杂质Si，浓度为1×10¹⁸cm^-3，提供载流子，使其能作为器件的下接触层，用来连接外部偏置电压，传导电流；

步骤3：在第一半导体GaAs接触层上通过外延技术生长一第一个多量子阱红外探测器3，其由25个完全相同的量子阱结构重复生长而成(未图示)，生长温度为550℃-650℃，其中的每一个重复单元依次包括：

一第一Al_XGa_1-XAs势垒层，用来限制电子，其中x＝0.38，层厚30-50纳米；

一第一GaAs层，制作在第一Al_XGa_1-XAs势垒层上，改善量子阱的界面质量，层厚0.5-1纳米；

一In_XGa_1-XAs量子阱层，制作在第一GaAs层上，其中x＝0.35，掺杂有n型杂质Si以提供载流子，掺杂浓度为3×10¹⁸cm^-3，层厚2-5纳米；

一第二GaAs层，制作在In_XGa_1-XAs量子阱层上，改善量子阱的界面质量，层厚0.5-1纳米；

一第二Al_XGa_1-XAs势垒层，制作在第二GaAs层上，用来限制电子，其中x＝0.38，层厚30-50纳米；

步骤4：在第一多量子阱红外探测器3之上通过外延技术生长一第二半导体GaAs接触层4，其生长温度为650℃-750℃，层厚为300-700纳米。其中掺杂n型杂质Si，浓度为1×10¹⁸cm^-3，提供载流子，起到将上下两个探测器在电学上串联起来的作用；

步骤5：在第二半导体GaAs接触层4上通过外延技术生长一第二多量子阱红外探测器5，其由25个完全相同的量子阱结构重复生长而成(未图示)，生长温度为650℃-750℃，其中的每一个重复单元依次包括：

一第一Al_XGa_1-XAs势垒层，用来限制电子，其中x＝0.26，层厚30-50纳米；

一GaAs量子阱层，制作在第一Al_XGa_1-XAs势垒层上，其中间部位掺杂n型杂质Si以提供载流子，掺杂浓度为4×10¹⁷cm^-3，层厚3-5纳米；

一第二Al_XGa_1-XAs势垒层，制作在GaAs量子阱层上，用来限制电子，其中x＝0.26，层厚30一50纳米；

步骤6：在第二多量子阱红外探测器5之上通过外延技术生长一第三半导体GaAs接触层6，其生长温度为650℃-750℃，层厚为300-700纳米。其中掺杂n型杂质Si，浓度为1×10¹⁸cm^-3，起到保护整个器件的作用，并作为接触层用来连接外部偏置电压，传导电流；

步骤7：将第一多量子阱红外探测器3、第二半导体GaAs接触层4、第二多量子阱红外探测器5和第三半导体GaAs接触6的一侧刻蚀，露出部分第一半导体GaAs接触层2，形成台面21；

步骤8：在第一半导体GaAs接触层2形成的台面21上和第三半导体GaAs接触6上面分别制作下接触电极和上接触电极8、7，完成器件的制作，探测器工作过程中通过此下接触电极和上接触电极8、7来读取由入射红外辐射在该两端结构中长波同时响应量子阱红外探测器上引起的电信号。

图2是本发明中所述的两端结构中长波同时响应量子阱红外探测器的能带结构示意图，其中第一多量子阱红外探测器包含有n个重复周期，B₁和W₁分别是其势垒宽度和势阱宽度，第二多量子阱红外探测器包含有m个重复周期，B₂和W₂分别是其势垒宽度和势阱宽度。C₁、C₂，和C₃分别为其三个接触层。E₀和E₁分别是第一多量子阱红外探测器的量子阱中的基态和第一激发态能级，E_F1是其费米能级，其探测光谱峰值对应的光子能量为(E₁-E₀)。E₂和E₃分别是第二多量子阱红外探测器中的量子阱中的基态和第一激发态能级，E_F2是其费米能级，其探测光谱峰值对应的光子能量为(E₃-E₂)。当有外界红外辐射辐照在红外探测器上时，电子会从基态跃迁到激发态，此时若施加一定的外部偏置电压，则激发态上的电子会形成电流，被外部电路收集起来，从而使我们得到有关入射红外辐射的波长等信息。依据激发态所处位置不同，我们可以将子带间光跃迁分类如下：若激发态在量子阱中，则称其为束缚态，对应的跃迁为束缚态到束缚态的跃迁(B-B)，其中激发态处于量子阱中但非常靠近量子阱口部则称其为准束缚态，对应的跃迁为束缚态到准束缚态的跃迁(B-QB)；若激发态在势垒之上时，则称其为连续态，对应的跃迁为激发态到连续态之间的跃迁(B-C)。本发明中所述的两个串联的量子阱红外探测器各自内部重复单元完全相同，但两者之间并不相同，所以两者动态电导也不相同。由此为了保证在我们所给定的外部偏置电压范围之内(通常为商用读出电路多能提供的电压范围)，分配在两个量子阱红外探测器上的电压能够使两者同时处于工作状态，必须充分考虑各自内部结构和重复单元周期数，即m和n数值。该第一实施例中取m＝n＝25，但本发明同时包含了m，n数值的其他任意组合。

图3是本发明第一实施例的两端结构中长波同时响应量子阱红外探测器在不同外部偏置电压下的光电流响应光谱。通过图3，我们可以得知，本发明所述的中长波同时响应量子阱红外探测器能够响应3-11微米范围内的红外辐射，覆盖了3-5微米中波红外大气窗口和8-12长波红外大气窗口。

本发明与以往发明相比，具有以下意义：

(1)同单色器件相比大大扩展了探测波段范围；

(2)与三端器件相比，每个象元减少了一个接触电极，但仍能同时探测两个大气红外窗口的信息，从而使面阵器件制作工艺大为简化。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制范围。尽管只给出了n型掺杂的例子，但其方法同样适用于p型掺杂的器件；尽管只给出了双色器件的例子，但同样可以用来制作多色器件；尽管只给出了单像元器件的例子，但在第三半导体GaAs接触层6上刻蚀光栅后，其同样适用于面阵器件的制作。本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围的，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种两端结构中长波同时响应量子阱红外探测器，包括：

一半绝缘半导体GaAs衬底，作为整个器件的承载体；

一第一半导体GaAs接触层，制作在半绝缘半导体GaAs衬底上，在第一半导体GaAs接触层中掺杂n型杂质，起到缓冲衬底和其它层之间应力的作用，又充当了器件的下接触层，用来连接外部偏置电压，传导电流；

一第一多量子阱红外探测器，制作在第一半导体GaAs接触层上，其量子阱内掺杂n型杂质，用于探测位于中波大气窗口的红外辐射，该第一多量子阱红外探测器的面积小于第一半导体GaAs接触层的面积，而位于第一半导体GaAs接触层的一侧，在第一半导体GaAs接触层的另一侧形成一台面；

一第二半导体GaAs接触层，制作在第一多量子阱红外探测器上，其中掺杂n型杂质，起到将上下两个探测器在电学上串联起来的作用；

一第二多量子阱红外探测器，制作在第二半导体GaAs接触层上，其量子阱内掺杂n型杂质，用于探测位于长波大气窗口的红外辐射；

一第三半导体GaAs接触层，制作在第二多量子阱红外探测器上，其中掺杂n型杂质，起到保护整个器件的作用，并作为上接触层，用来连接外部偏置电压，传导电流；

一上接触电极和一下接触电极分别制作在第三半导体GaAs接触层上面和第一半导体GaAs接触层形成的台面上。

2.根据权利要求1所述的两端结构中长波同时响应量子阱红外探测器，其中第一、第二和第三半导体GaAs接触层的层厚为300-700纳米。

3.根据权利要求1所述的两端结构中长波同时响应量子阱红外探测器，其中第一、第二多量子阱红外探测器，其各自内部由多个相同的重复单元构成。

4.根据权利要求3所述的两端结构中长波同时响应量子阱红外探测器，其中该第一多量子阱红外探测器的每一个重复单元包括：

一第一Al_XGa_1-XAs势垒层，用来限制电子；

一第一GaAs层，制作在第一Al_XGa_1-XAs势垒层上，改善量子阱的界面质量；

一In_XGa_1-XAs量子阱层，制作在第一GaAs层上，其中掺杂n型杂质，提供载流子；

一第二GaAs层，制作在In_XGa_1-XAs量子阱层上，改善量子阱的界面质量；

一第二Al_XGa_1-XAs势垒层，制作在第二GaAs层上，用来限制电子。

5.根据权利要求3所述的两端结构中长波同时响应量子阱红外探测器，其中该第二多量子阱红外探测器的每一个重复单元包括：

一第一Al_XGa_1-XAs势垒层，用来限制电子；

一GaAs量子阱层，制作在第一Al_XGa_1-XAs势垒层上，其中间部位掺杂n型杂质，提供载流子；

一第二Al_XGa_1-XAs势垒层，制作在GaAs量子阱层上，用来限制电子。

6.一种两端结构中长波同时响应量子阱红外探测器的制作方法，包括如下步骤：

步骤1：将一半绝缘半导体GaAs衬底烘干，脱氧，作为整个器件的承载体；

步骤2：在半绝缘半导体GaAs衬底上，通过外延技术生长一第一半导体GaAs接触层，起到缓冲衬底和其它层之间应力的作用；同时在其中掺杂n型杂质Si，提供载流子，使其能作为器件的下接触层，用来连接外部偏置电压，传导电流；

步骤3：在第一半导体GaAs接触层上通过外延技术生长一第一多量子阱红外探测器，生长温度为550℃-650℃，其由多个完全相同的量子阱结构重复单元生长而成；

步骤4：在第一多量子阱红外探测器上通过外延技术生长第二半导体GaAs接触层，并掺杂n型杂质Si，起到将上下两个探测器在电学上串联起来的作用；

步骤5：在第二半导体GaAs接触层上通过外延技术生长一第二多量子阱红外探测器，生长温度为650℃-750℃，其由多个完全相同的量子阱结构重复单元生长而成；

步骤6：在第二多量子阱红外探测器上通过外延技术生长第三半导体GaAs接触层，并掺杂n型杂质Si，起到保护整个器件的作用，并作为上接触层，用来连接外部偏置电压，传导电流；

步骤7：将第一多量子阱红外探测器、第二半导体GaAs接触层、第二多量子阱红外探测器和第三半导体GaAs接触的一侧刻蚀，露出部分第一半导体GaAs接触层，形成台面；

步骤8：在第三半导体GaAs接触上和第一半导体GaAs接触层形成的台面上分别制作上接触电极和下接触电极，完成器件的制作。

7.根据权利要求6所述的两端结构中长波同时响应量子阱红外探测器的制作方法，其中步骤2、步骤4和步骤6分别生长的第一、第二和第三半导体GaAs接触层的层厚为300-700纳米，均掺杂n型杂质Si，生长温度为650℃-750℃。

8.根据权利要求6所述的两端结构中长波同时响应量子阱红外探测器的制作方法，其中步骤3和步骤5生长的第一多量子阱红外探测器和第二多量子阱红外探测器，其各自内部由多个相同的重复单元构成。

9.根据权利要求6所述的两端结构中长波同时响应量子阱红外探测器的制作方法，其中步骤3的每一个重复单元包括：

一第一Al_XGa_1-XAs势垒层，用来限制电子，其中0＜X＜0.41，层厚30-50纳米；

一第一GaAs层，生长在第一Al_XGa_1-XAs势垒层上，改善量子阱的界面质量，层厚0.5-1纳米；

一In_XGa_1-XAs量子阱层，其中0＜X＜1，生长在第一GaAs层上，其中掺杂有n型杂质Si，提供载流子，层厚2-5纳米；

一第二GaAs层，生长在In_XGa_1-XAs量子阱层上，改善量子阱的界面质量，层厚0.5-1纳米；

一第二Al_XGa_1-XAs势垒层，生长在第二GaAs层上，用来限制电子，其中0＜X＜0.41，层厚30-50纳米。

10.根据权利要求6所述的两端结构中长波同时响应量子阱红外探测器的制作方法，其中步骤5的每一个重复单元包括：

一第一Al_XGa_1-XAs势垒层，用来限制电子，其中0＜X＜0.41层厚30-50纳米；

一GaAs量子阱层，生长在第一Al_XGa_1-XAs势垒层上，其中掺杂n型杂质Si，提供载流子，层厚3-5纳米；

一第二Al_XGa_1-XAs势垒层，生长在GaAs量子阱层上，用来限制电子，其中0＜X＜0.41，层厚30-50纳米。

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