CN115020526A - NBp势垒型超晶格高温中波红外探测器及其制作方法 - Google Patents

NBp势垒型超晶格高温中波红外探测器及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于红外探测器技术领域，具体涉及一种NBp势垒型超晶格高温中波红外探测器及其制作方法，本NBp势垒型超晶格高温中波红外探测器包括：从下至上依次设置的衬底、P型欧姆接触层、P型补偿掺杂超晶格吸收层和P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层；其中P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层覆盖P型补偿掺杂超晶格吸收层与各N型超晶格欧姆接触层所形成的异质结空间电荷区；本发明能够大幅度抑制探测器中产生的复合暗电流和隧穿暗电流，并通过调整P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层的厚度和掺杂浓度，可以降低工作偏压，解决零偏或小偏压下光电转换效率低的问题，并增加P型补偿掺杂超晶格吸收层中光生载流子的扩散长度，提高了探测器的量子效率。

Description

NBp势垒型超晶格高温中波红外探测器及其制作方法
技术领域
本发明属于红外探测器技术领域，具体涉及一种NBp势垒型超晶格高温中波红外探测器及其制作方法。
背景技术
红外探测技术在空间载人航天、光电对抗、医用及工业热成像等领域有重要而广泛的应用，目前红外探测技术向着更强的功能、更高的性能和更好的环境适应性等方向发展，核心竞争力将聚焦于“SWaP3”，也就是更小尺寸、更小重量、更低功耗、更高性能和更低成本。
其中，提高红外探测器的工作温度成为关键。当前制冷型高性能红外探测器的体积、重量和功耗主要来自于机械制冷机，实现高工作温度红外探测器可以大大减少制冷机尺寸、减小整机重量和功耗，进而降低红外探测系统成本并提高了系统稳定性。不过，随着红外探测器工作温度的提升，由于热激发载流子造成的扩散电流及产生-复合电流指数增加，目前传统的高温中波红外探测器无法在保持高工作温度时抑制暗电流噪声。
因此，亟需开发一种新的NBp势垒型超晶格高温中波红外探测器及其制作方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种NBp势垒型超晶格高温中波红外探测器及其制作方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种NBp势垒型超晶格高温中波红外探测器，其包括：从下至上依次设置的衬底、P型欧姆接触层、P型补偿掺杂超晶格吸收层和P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层；其中所述P型欧姆接触层外延生长于衬底之上，所述P型补偿掺杂超晶格吸收层外延生长于P型欧姆接触层之上，所述P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层外延生长于P型补偿掺杂超晶格吸收层之上；所述P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层上设置有若干N型超晶格欧姆接触层，且各所述N型超晶格欧姆接触层外延生长于P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层之上；所述P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层覆盖P型补偿掺杂超晶格吸收层与各N型超晶格欧姆接触层所形成的异质结空间电荷区，且所述P型欧姆接触层上设置有底部电极，各所述N型超晶格欧姆接触层上分别设置有相应顶部电极。
进一步，所述衬底采用GaSb材质。
进一步，所述P型欧姆接触层的厚度为800-1000nm，所述P型欧姆接触层采用掺杂有Be的GaSb材质；所述P型欧姆接触层中Be的掺杂浓度为1×1018cm-3-2×1018cm-3。
进一步，所述P型补偿掺杂超晶格吸收层的厚度为1-3μm，所述P型补偿掺杂超晶格吸收层采用掺杂有Be的InAs/GaSb超晶格；所述P型补偿掺杂超晶格吸收层的每周期包括5-7ML的InAs和4-7ML的GaSb；所述P型补偿掺杂超晶格吸收层中Be的掺杂浓度为1×1015cm-3-2×1016cm-3。
进一步，所述P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层的厚度为100-200nm，所述P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层采用掺杂有Be的InAs/GaSb/AlSb/GaSb超晶格；所述P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层的每周期包括14-20ML的InAs、1-3ML的GaSb、3-6ML的AlSb、1-3ML的GaSb；所述P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层中Be的掺杂浓度为1×1015cm-3-5×1015cm-3，且所述P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层中Be的掺杂浓度不高于P型补偿掺杂超晶格吸收层中Be的掺杂浓度。
进一步，所述N型超晶格欧姆接触层的厚度为100-200nm，所述N型超晶格欧姆接触层采用掺杂有Si的InAs/GaSb超晶格；所述N型超晶格欧姆接触层的每周期包括4-7ML的InAs和5-8ML的GaSb；所述N型超晶格欧姆接触层中Si的掺杂浓度为5×1017cm-3-2×1018cm-3。
另一方面，本发明提供一种采用如上述的NBp势垒型超晶格高温中波红外探测器的制作方法，其包括：在衬底上通过外延生长形成依序叠层的P型欧姆接触层、P型补偿掺杂超晶格吸收层、P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层及若干N型超晶格欧姆接触层；在P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层之上形成由相应N型超晶格欧姆接触层构成的浅刻蚀台面；在P型欧姆接触层之上形成由P型补偿掺杂超晶格吸收层构成的台面；分别在P型欧姆接触层和各N型超晶格欧姆接触层上设立底部电极和相应顶部电极。
进一步，所述在衬底上通过外延生长形成依序叠层的P型欧姆接触层、P型补偿掺杂超晶格吸收层、P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层及若干N型超晶格欧姆接触层的方法包括：通过分子束外延在衬底上进行生长，以从下到上依次形成P型欧姆接触层、P型补偿掺杂超晶格吸收层、P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层及若干N型超晶格欧姆接触层。
进一步，所述在P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层之上形成由相应N型超晶格欧姆接触层构成的浅刻蚀台面的方法包括：将光刻胶旋涂于各N型超晶格欧姆接触层的表面；通过掩膜光刻及显影在各N型超晶格欧姆接触层的表面形成相应光刻胶覆盖图样；通过湿化学腐蚀在N型超晶格欧姆接触层的表面未被光刻胶覆盖图样的部分腐蚀至P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层，以形成P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层与各N型超晶格欧姆接触层构成的相应浅刻蚀台面。
进一步，所述在P型欧姆接触层之上形成由P型补偿掺杂超晶格吸收层构成的台面的方法包括：将光刻胶旋涂于层叠的衬底、P型欧姆接触层、P型补偿掺杂超晶格吸收层和P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层的表面；通过掩膜光刻及显影去除器件边缘处的光刻胶；通过湿化学腐蚀在器件表面未被光刻胶覆盖的部分腐蚀至P型欧姆接触层，以在P型欧姆接触层之上形成由P型补偿掺杂超晶格吸收层构成的台面。
本发明的有益效果是，本发明通过设置P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层能够大幅度抑制高温中波红外探测器中产生的复合暗电流和隧穿暗电流，并通过调整P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层的厚度和掺杂浓度，可以降低工作偏压，解决零偏或小偏压下光电转换效率低的问题，并增加P型补偿掺杂超晶格吸收层光生载流子的扩散长度，提高了探测器的量子效率。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。
图1是本发明的NBp势垒型超晶格高温中波红外探测器的剖面图；
图2是本发明的NBp势垒型超晶格高温中波红外探测器的俯视图；
图3是本发明的NBp势垒型超晶格高温中波红外探测器在无偏置电压时的能带示意图；
图4是本发明的NBp势垒型超晶格高温中波红外探测器的制作方法的流程图。
图中：
1、衬底；2、P型欧姆接触层；3、P型补偿掺杂超晶格吸收层；4、P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层；5、N型超晶格欧姆接触层；6、底部电极；7、顶部电极。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。
实施例1
在本实施例中，如图1至图4所示，本实施例提供了一种NBp势垒型超晶格高温中波红外探测器，其包括：从下至上依次设置的衬底1、P型欧姆接触层2、P型补偿掺杂超晶格吸收层3和P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4；其中所述P型欧姆接触层2外延生长于衬底1之上，所述P型补偿掺杂超晶格吸收层3外延生长于P型欧姆接触层2之上，所述P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4外延生长于P型补偿掺杂超晶格吸收层3之上；所述P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4上设置有若干N型超晶格欧姆接触层5，且各所述N型超晶格欧姆接触层5外延生长于P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4之上；所述P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4覆盖P型补偿掺杂超晶格吸收层3与各N型超晶格欧姆接触层5所形成的异质结空间电荷区，且所述P型欧姆接触层2上设置有底部电极6，各所述N型超晶格欧姆接触层5上分别设置有相应顶部电极7。
在本实施例中，本实施例通过设置P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4能够大幅度抑制高温中波红外探测器中产生的复合暗电流和隧穿暗电流，并通过调整P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4的厚度和掺杂浓度，可以降低工作偏压，解决零偏或小偏压下光电转换效率低的问题，并增加P型补偿掺杂超晶格吸收层3光生载流子的扩散长度，提高了探测器的量子效率。
在本实施例中，所述衬底1采用GaSb材质，且衬底1进行单面抛光或双面抛光。
在本实施例中，所述P型欧姆接触层2的厚度为800-1000nm，所述P型欧姆接触层2采用掺杂有Be的GaSb材质；所述P型欧姆接触层2中Be的掺杂浓度为1×1018cm-3-2×1018cm-3。
在本实施例中，P型欧姆接触层2外延生长于衬底1之上，P型欧姆接触层2采用掺杂Be的GaSb制备，优选的，P型欧姆接触层2的厚度具体选为800nm；优选的，P型欧姆接触层2中Be的掺杂浓度具体选为1×1018cm-3。
在本实施例中，所述P型补偿掺杂超晶格吸收层3的厚度为1-3μm，所述P型补偿掺杂超晶格吸收层3采用掺杂有Be的InAs/GaSb超晶格；所述P型补偿掺杂超晶格吸收层3的每周期包括5-7ML的InAs和4-7ML的GaSb；所述P型补偿掺杂超晶格吸收层3中Be的掺杂浓度为1×1015cm-3-2×1016cm-3。
在本实施例中，P型补偿掺杂超晶格吸收层3外延生长于P型欧姆接触层2之上，优选的，P型补偿掺杂超晶格吸收层3周期厚度为6.5ML/4.5ML；优选的，P型补偿掺杂超晶格吸收层3中Be的掺杂浓度为具体选为2×1016cm-3。P型补偿掺杂超晶格吸收层3的禁带宽度在150K时为275.5meV，吸收波长为4.5μm；P型补偿掺杂超晶格吸收层3的厚度具体选为2μm。
在本实施例中，所述P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4的厚度为100-200nm，所述P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4采用掺杂有Be的InAs/GaSb/AlSb/GaSb超晶格；所述P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4的每周期包括14-20ML的InAs、1-3ML的GaSb、3-6ML的AlSb、1-3ML的GaSb；所述P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4中Be的掺杂浓度为1×1015cm-3-5×1015cm-3，且所述P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4中Be的掺杂浓度不高于P型补偿掺杂超晶格吸收层3中Be的掺杂浓度。
在本实施例中，P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4外延生长于P型补偿掺杂超晶格吸收层3之上；优选的，P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4的周期厚度为14ML/1ML/3ML/1ML；由于P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4中Be的掺杂浓度不高于P型补偿掺杂超晶格吸收层3中Be的掺杂浓度，以使P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4尽量覆盖空间电荷区。优选的，P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4中Be的掺杂浓度为1×1015cm-3；优选的，P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4的厚度为200nm，即P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4的禁带宽度为627meV。
在本实施例中，所述N型超晶格欧姆接触层5的厚度为100-200nm，所述N型超晶格欧姆接触层5采用掺杂有Si的InAs/GaSb超晶格；所述N型超晶格欧姆接触层5的每周期包括4-7ML的InAs和5-8ML的GaSb；所述N型超晶格欧姆接触层5中Si的掺杂浓度为5×1017cm-3-2×1018cm-3。
在本实施例中，N型超晶格欧姆接触层5外延生长于P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4之上，优选的，N型超晶格欧姆接触层5的周期厚度为6.6ML/3.5ML。N型超晶格欧姆接触层5中Si的掺杂浓度形成重型掺杂以与顶部电极7形成欧姆接触，优选的，N型超晶格欧姆接触层5中Si的掺杂浓度为1×1018cm-3；优选的，N型超晶格欧姆接触层5的厚度为200nm。
在本实施例中，通过掩膜光刻及显影方法在N型超晶格欧姆接触层5上形成光刻胶覆盖的图样，然后使用湿化学腐蚀法，将N型超晶格欧姆接触层5表面未被光刻胶图样覆盖的部分腐蚀至P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4，从而在P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4上形成N型欧姆接触层构成的浅刻蚀台面。
在本实施例中，通过掩膜光刻及显影方法在器件表面除边缘处外的地方形成光刻胶覆盖的图样，然后使用湿化学腐蚀法，将器件表面边缘处表面未被光刻胶图样覆盖的部分腐蚀至所述P型欧姆接触层2，从而在P型欧姆接触层2上形成P型补偿掺杂吸收层构成的台面。
在本实施例中，两次湿化学刻蚀所用腐蚀液选用柠檬酸：磷酸：双氧水，比例为50：1：10的溶液，腐蚀速率约为80nm/min。
在本实施例中，所述台面形成后将底部电极6通过电子束蒸发镀膜生长覆盖于P型欧姆接触层2之上，顶部电极7通过电子束蒸发镀膜生长覆盖于N型超晶格欧姆接触层5之上。
在本实施例中，可调整P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4中InAs层、GaSb 层、AlSb层的周期厚度和超晶格总厚度以使得器件整体导带平滑通畅且不同层之间导带不连续性近零。
在本实施例中，将P型补偿掺杂超晶格吸收层3、P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4和N型超晶格欧姆接触层5中Be、Si的掺杂浓度限定在相应范围内有利于降低器件中的缺陷和产生-复合中心密度，有利于降低暗电流。
在本实施例中，通过将P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4生长在P型补偿掺杂超晶格吸收层3和N型超晶格欧姆接触层5之间形成单势垒增强异质结结构，并通过调节各层超晶格的厚度以及掺杂浓度保持与P型补偿掺杂超晶格吸收层3、P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4和N型超晶格欧姆接触层5之间近零的导带不连续性，使器件中的光生电子能够无阻碍疏运，保证良好的的光电响应性能。
在本实施例中，通过调整各区域超晶格结构，厚度及掺杂浓度以设计器件能带结构，使得各超晶格区域，满足如下特定的能带条件：无外接电压情况下，器件的导带从P型补偿掺杂超晶格吸收层3到N型超晶格欧姆接触层5自发下降形成能量梯度，不会形成电子势垒，且空间电场主要在宽禁带的P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4中，使器件在抑制暗电流的同时可以提高响应度；器件导带从P型补偿掺杂超晶格吸收层3到N型超晶格欧姆接触层5平滑通畅，无明显尖峰，使光生电子能够无阻碍疏运，可以在零偏压条件下从P型补偿掺杂超晶格吸收层3到达顶部电极7；同时器件价带在P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4大幅下降，可以防止多子空穴从P型补偿掺杂超晶格吸收层3转移到N型欧姆接触层的顶部电极7处，同时有效抑制产生-复合电流和空间电场辅助的隧穿电流。
在本实施例中，本NBp势垒型超晶格高温中波红外探测器在4.5μm中波红外光照射下，首先在P型补偿掺杂超晶格吸收层3内产生光生电子-空穴对，其中多子空穴在扩散作用下向P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4移动，但无法通过低价带的P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4；少子电子则在电场作用下向P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4漂移，由于经过设计的器件导带在各层界面处平滑通畅，电子可无阻碍地疏运至N型超晶格欧姆接触层5处并最终被顶部电极7所收集，将光信号转化为电信号输出。
在本实施例中，在目前主流的焦平面阵列红外探测器的基础上，本NBp势垒型超晶格高温中波红外探测器将深刻蚀台面结构替换为了浅刻蚀台面结构，台面刻蚀深度仅到P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4；由于P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4采用宽禁带半导体材料，载流子浓度低，表面漏电流相较于P型补偿掺杂超晶格吸收层3小；同时不同像元的N型超晶格欧姆接触层5相互独立，避免了相邻像元间的信号串扰。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例提供一种采用如实施例1所提供的NBp势垒型超晶格高温中波红外探测器的制作方法，其包括：在衬底1上通过外延生长形成依序叠层的P型欧姆接触层2、P型补偿掺杂超晶格吸收层3、P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4及若干N型超晶格欧姆接触层5；在P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4之上形成由相应N型超晶格欧姆接触层5构成的浅刻蚀台面；在P型欧姆接触层2之上形成由P型补偿掺杂超晶格吸收层3构成的台面；分别在P型欧姆接触层2和各N型超晶格欧姆接触层5上设立底部电极6和相应顶部电极7。
在本实施例中，所述在衬底1上通过外延生长形成依序叠层的P型欧姆接触层2、P型补偿掺杂超晶格吸收层3、P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4及若干N型超晶格欧姆接触层5的方法包括：通过分子束外延在衬底1上进行生长，以从下到上依次形成P型欧姆接触层2、P型补偿掺杂超晶格吸收层3、P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4及若干N型超晶格欧姆接触层5。
在本实施例中，所述在P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4之上形成由相应N型超晶格欧姆接触层5构成的浅刻蚀台面的方法包括：将光刻胶旋涂于各N型超晶格欧姆接触层5的表面；通过掩膜光刻及显影在各N型超晶格欧姆接触层5的表面形成相应光刻胶覆盖图样；通过湿化学腐蚀在N型超晶格欧姆接触层5的表面未被光刻胶覆盖图样的部分腐蚀至P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4，以形成P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4与各N型超晶格欧姆接触层5构成的相应浅刻蚀台面。
在本实施例中，所述在P型欧姆接触层2之上形成由P型补偿掺杂超晶格吸收层3构成的台面的方法包括：将光刻胶旋涂于层叠的衬底1、P型欧姆接触层2、P型补偿掺杂超晶格吸收层3和P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层4的表面；通过掩膜光刻及显影去除器件边缘处的光刻胶；通过湿化学腐蚀在器件表面未被光刻胶覆盖的部分腐蚀至P型欧姆接触层2，以在P型欧姆接触层2之上形成由P型补偿掺杂超晶格吸收层3构成的台面。
综上所述，本发明通过设置P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层能够大幅度抑制高温中波红外探测器中产生的复合暗电流和隧穿暗电流，并通过调整P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层的厚度和掺杂浓度，可以降低工作偏压，解决零偏或小偏压下光电转换效率低的问题，并增加P型补偿掺杂超晶格吸收层光生载流子的扩散长度，提高了探测器的量子效率；易于进行能带调控的特点，引入单势垒结构，通过势垒的宽禁带大幅度抑制空间电荷区处的G-R电流和隧穿电流，以精确合理的超晶格厚度调控及掺杂调控，达到了提高器件响应度，降低器件整体暗电流的效果；同时能够降低表面漏电流，进一步提升了器件在高温下的探测性能。
本申请中选用的各个器件（未说明具体结构的部件）均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种NBp势垒型超晶格高温中波红外探测器，其特征在于，包括：
从下至上依次设置的衬底、P型欧姆接触层、P型补偿掺杂超晶格吸收层和P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层；其中
所述P型欧姆接触层外延生长于衬底之上，所述P型补偿掺杂超晶格吸收层外延生长于P型欧姆接触层之上，所述P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层外延生长于P型补偿掺杂超晶格吸收层之上；
所述P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层上设置有若干N型超晶格欧姆接触层，且各所述N型超晶格欧姆接触层外延生长于P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层之上；
所述P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层覆盖P型补偿掺杂超晶格吸收层与各N型超晶格欧姆接触层所形成的异质结空间电荷区，且所述P型欧姆接触层上设置有底部电极，各所述N型超晶格欧姆接触层上分别设置有相应顶部电极。
2.如权利要求1所述的NBp势垒型超晶格高温中波红外探测器，其特征在于，
所述衬底采用GaSb材质。
3.如权利要求1所述的NBp势垒型超晶格高温中波红外探测器，其特征在于，
所述P型欧姆接触层的厚度为800-1000nm，所述P型欧姆接触层采用掺杂有Be的GaSb材质；
所述P型欧姆接触层中Be的掺杂浓度为1×1018cm-3-2×1018cm-3。
4.如权利要求1所述的NBp势垒型超晶格高温中波红外探测器，其特征在于，
所述P型补偿掺杂超晶格吸收层的厚度为1-3μm，所述P型补偿掺杂超晶格吸收层采用掺杂有Be的InAs/GaSb超晶格；
所述P型补偿掺杂超晶格吸收层的每周期包括5-7ML的InAs和4-7ML的GaSb；
所述P型补偿掺杂超晶格吸收层中Be的掺杂浓度为1×1015cm-3-2×1016cm-3。
5.如权利要求1所述的NBp势垒型超晶格高温中波红外探测器，其特征在于，
所述P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层的厚度为100-200nm，所述P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层采用掺杂有Be的InAs/GaSb/AlSb/GaSb超晶格；
所述P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层的每周期包括14-20ML的InAs、1-3ML的GaSb、3-6ML的AlSb、1-3ML的GaSb；
所述P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层中Be的掺杂浓度为1×1015cm-3-5×1015cm-3，且所述P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层中Be的掺杂浓度不高于P型补偿掺杂超晶格吸收层中Be的掺杂浓度。
6.如权利要求1所述的NBp势垒型超晶格高温中波红外探测器，其特征在于，
所述N型超晶格欧姆接触层的厚度为100-200nm，所述N型超晶格欧姆接触层采用掺杂有Si的InAs/GaSb超晶格；
所述N型超晶格欧姆接触层的每周期包括4-7ML的InAs和5-8ML的GaSb；
所述N型超晶格欧姆接触层中Si的掺杂浓度为5×1017cm-3-2×1018cm-3。
7.一种采用如权利要求1-6任一项所述的NBp势垒型超晶格高温中波红外探测器的制作方法，其特征在于，包括：
在衬底上通过外延生长形成依序叠层的P型欧姆接触层、P型补偿掺杂超晶格吸收层、P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层及若干N型超晶格欧姆接触层；
在P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层之上形成由相应N型超晶格欧姆接触层构成的浅刻蚀台面；
在P型欧姆接触层之上形成由P型补偿掺杂超晶格吸收层构成的台面；
分别在P型欧姆接触层和各N型超晶格欧姆接触层上设立底部电极和相应顶部电极。
8.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，
所述在衬底上通过外延生长形成依序叠层的P型欧姆接触层、P型补偿掺杂超晶格吸收层、P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层及若干N型超晶格欧姆接触层的方法包括：
通过分子束外延在衬底上进行生长，以从下到上依次形成P型欧姆接触层、P型补偿掺杂超晶格吸收层、P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层及若干N型超晶格欧姆接触层。
9.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，
所述在P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层之上形成由相应N型超晶格欧姆接触层构成的浅刻蚀台面的方法包括：
将光刻胶旋涂于各N型超晶格欧姆接触层的表面；
通过掩膜光刻及显影在各N型超晶格欧姆接触层的表面形成相应光刻胶覆盖图样；
通过湿化学腐蚀在N型超晶格欧姆接触层的表面未被光刻胶覆盖图样的部分腐蚀至P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层，以形成P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层与各N型超晶格欧姆接触层构成的相应浅刻蚀台面。
10.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，
所述在P型欧姆接触层之上形成由P型补偿掺杂超晶格吸收层构成的台面的方法包括：
将光刻胶旋涂于层叠的衬底、P型欧姆接触层、P型补偿掺杂超晶格吸收层和P型补偿掺杂宽禁带超晶格势垒层的表面；
通过掩膜光刻及显影去除器件边缘处的光刻胶；
通过湿化学腐蚀在器件表面未被光刻胶覆盖的部分腐蚀至P型欧姆接触层，以在P型欧姆接触层之上形成由P型补偿掺杂超晶格吸收层构成的台面。
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