RU2755003C1

RU2755003C1 - Laminated material for photoconductive antennas

Info

Publication number: RU2755003C1
Application number: RU2020140591A
Authority: RU
Inventors: Александр Эдуардович Ячменев; Денис Владимирович Лаврухин; Игорь Андреевич Глинский; Рустам Анварович Хабибуллин; Дмитрий Сергеевич Пономарев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Терагерцовые оптоэлектронные решения"
Priority date: 2020-12-09
Filing date: 2020-12-09
Publication date: 2021-09-09

Abstract

FIELD: semiconductor materials.

SUBSTANCE: invention relates to semiconductor materials of the A3B5 group used for the manufacture of photoconductive antennas for generating or detecting terahertz electromagnetic waves. The method for forming a material for a photoconductive antenna consists in forming a multilayer structure consisting of alternating InGaAs/InAlAs layers epitaxially grown at a temperature of 300-500°С on a GaAs or InP substrate with an orientation (100). The composition of the layers is selected so that the band gap in both compounds is the same and makes it possible to absorb optical radiation with a wavelength of 1.0-1.56 microns. The thickness of each layer is in the range from 2 nm to 20 nm. To match the lattice parameter of the InGaAs or InAlAs compound with the substrate, a transition metamorphic buffer can be preliminarily formed.

EFFECT: invention provides possibility of manufacturing a multilayer structure of photoconductive layers, providing a decrease in the lifetime of charge carriers and dark current while maintaining a sufficiently high mobility.

1 cl

Description

Изобретение относится к полупроводниковым материалам группы А3В5, используемым для изготовления фотопроводящих антенн (ФПА). Такие материалы обладают свойством фотопроводимости, а ФПА на их основе предназначены для генерации или детектирования электромагнитных волн терагерцевого (ТГц) диапазона. Предложенная конструкция фотопоглощающих слоев позволяет повысить эффективность ФПА за счет достижения компромиссного соотношения между подвижностью фотовозбужденных носителей заряда, их временем жизни и темновым током ФПА.The invention relates to semiconductor materials of the A3B5 group used for the manufacture of photoconductive antennas (FPA). Such materials have the property of photoconductivity, and FPA based on them are designed to generate or detect electromagnetic waves in the terahertz (THz) range. The proposed design of photoabsorbing layers makes it possible to increase the efficiency of the FPA due to the achievement of a compromise ratio between the mobility of photoexcited charge carriers, their lifetime, and the dark current of the FPA.

Для генерации ТГц излучения наибольшую распространенность получили методы, основанные на оптико-ТГц преобразовании. Все эти методы используют различные эффекты, возникающие при взаимодействии высокоинтенсивного лазерного излучения с кристаллами. Это может быть как генерация разностной частоты за счет нелинейного преобразования лазерного импульса в кристалле или излучение, связанное с динамикой фотовозбужденных электронов в полупроводнике. К последнему типу относится ФПА, в которой ультракороткий лазерный импульс длительностью около 100 фс поглощается в функциональных (формирующих полезный сигнал) фотопроводящих слоях и появившиеся фотоэлектроны приводят к сверхбыстрому переключению ФПА в проводящее состояние. Генерация ТГц импульса происходит за счет практически мгновенного всплеска и последующей сверхбыстрой рекомбинации фотоэлектронов в диапазоне нескольких пикосекунд (10^-12 с). Мощность этого импульса зависит, в том числе, от величины отношения фототока к темновому току и значения приложенного к электродам ФПА электрического поля. Соответственно, эффективность ФПА существенно зависит от свойств функциональных слоев. Основными параметрами функциональной области является ширина запрещенной зоны (E_g) фотопоглощающего слоя, время жизни фотовозбужденных носителей заряда и их подвижность в нем. Ширина запрещенной зоны определяет возможность работы в выбранном диапазоне накачки, т.е. коэффициент поглощения лазерных импульсов. Паразитный темновой ток в антенне зависит от концентрации равновесных электронов (прямо пропорциональной времени жизни) и подвижности, в то время как полезный фототок будет определяться дозой поглощенного импульса накачки и той же величиной подвижности. Таким образом, наилучшим сочетанием характеристик фотопоглощающего слоя для изготовления ФПА будет минимальное время жизни и как можно бóльшая подвижность носителей заряда для заданной длины волны накачки. Поскольку эти характеристики являются конкурирующими, то при выборе фотопоглощающего слоя необходимо правильно подобрать компромисс между временем жизни и подвижностью в зависимости от решаемой задачи. For the generation of THz radiation, the most widespread methods are based on optical-THz conversion. All of these methods use various effects arising from the interaction of high-intensity laser radiation with crystals. This can be either the generation of a difference frequency due to the nonlinear conversion of a laser pulse in a crystal or radiation associated with the dynamics of photoexcited electrons in a semiconductor. The latter type is FPA, in which an ultrashort laser pulse with a duration of about 100 fs is absorbed in functional (forming a useful signal) photoconductive layers and the emerging photoelectrons lead to an ultrafast switching of the FPA into a conducting state. The generation of a THz pulse occurs due to an almost instantaneous burst and subsequent ultrafast recombination of photoelectrons in the range of several picoseconds (10 ^-12 s). The power of this pulse depends, inter alia, on the value of the ratio of the photocurrent to the dark current and the value of the electric field applied to the FPA electrodes. Accordingly, the efficiency of the FPA depends significantly on the properties of the functional layers. The main parameters of the functional region are the band gap (E _g ) of the photoabsorbing layer, the lifetime of photoexcited charge carriers and their mobility in it. The band gap determines the ability to operate in the selected pump range, i.e. absorption coefficient of laser pulses. The parasitic dark current in the antenna depends on the concentration of equilibrium electrons (directly proportional to the lifetime) and mobility, while the useful photocurrent will be determined by the dose of the absorbed pump pulse and the same mobility. Thus, the best combination of the characteristics of the photoabsorbing layer for fabricating the FPA will be the minimum lifetime and the highest possible mobility of charge carriers for a given pump wavelength. Since these characteristics are competing, when choosing a photo-absorbing layer, it is necessary to choose the right compromise between lifetime and mobility, depending on the problem being solved.

В патенте [US9147789B2], принятом за прототип, описывается сверхрешеточная фотопроводящая структура с ФПА на ее поверхности. Структура представляет собой совокупность повторяющихся слоев, сформированных один на другом на полупроводниковой подложке. Каждый повторяющийся элемент структуры состоит из трех полупроводниковых слоев: фотопоглощающего слоя под нужную энергию накачки, и двух окружающих его сверху и снизу граничных слоев с E_g большей, чем у фотопоглощающего слоя. Граничные слои при этом содержат глубокие примеси для захвата носителей заряда из фотопоглощающего слоя и последующей рекомбинации при поперечном транспорте электронов через структуру к электродам ФПА. Такая сверхрешеточная конструкция обеспечивает хорошее соотношение между подвижностью фотоэлектронов и их временем жизни за счет пространственного разделения фотопоглощающих слоев с высокой подвижностью и широкозонных слоев с рекомбинационными ловушками. Использование широкозонных барьерных слоев также является и основным недостатком. Они не участвуют в поглощении импульса накачки, что влечет за собой увеличение суммарной глубины поглощения и, соответственно, расстояния, которое нужно преодолеть фотоэлектронам для того, чтобы достичь электродов ФПА за время ТГц импульса. Величина фототока оказывается в итоге меньше, чем при использовании функциональной области, поглощающей по всей толщине. In the patent [US9147789B2], taken as a prototype, a superlattice photoconductive structure with FPA on its surface is described. The structure is a collection of repeating layers formed one on top of the other on a semiconductor substrate. Each repeating element of the structure consists of three semiconductor layers: a photoabsorbing layer for the required pump energy, and two boundary layers surrounding it from above and below with E _g greater than that of the photoabsorbing layer. In this case, the boundary layers contain deep impurities for the capture of charge carriers from the photoabsorbing layer and subsequent recombination during transverse electron transport through the structure to the FPA electrodes. This superlattice design provides a good relationship between the mobility of photoelectrons and their lifetime due to the spatial separation of photoabsorbing layers with high mobility and wide-gap layers with recombination traps. The use of wide-gap barrier layers is also a major disadvantage. They do not participate in the absorption of the pump pulse, which entails an increase in the total absorption depth and, accordingly, in the distance that the photoelectrons need to cover in order to reach the FPA electrodes during the THz pulse. As a result, the photocurrent value turns out to be less than when using a functional region that absorbs over the entire thickness.

Существует много различных подходов к повышению эффективности ФПА, направленных как на улучшение различных характеристик ФПА, так и модификацию функциональных слоев фотопроводящей структуры. Для улучшения характеристик ФПА применяются: исследование различных топологий антенны [T. K. Nguyen, W. T. Kim, B. J. Kang, H. S. Bark, K. Kim, J. Lee, I. Park, T. Jeon, F. Rotermund. Photoconductive dipole antennas for efficient terahertz receiver // Optics Communications, Vol. 383, 2017, pp. 50–56]; поиск новых материалов для металлизации электродов антенны [W. Shi, L. Hou, and X. Wang. High effective terahertz radiation from semi-insulating-GaAs photoconductive antennas with ohmic contact electrodes // Journal of Applied Physics, Vol. 110, 2011, p. 023111]; микроструктурирование зазора ФПА для формирования метаповерхности в виде массива оптических наноантенн [EP2438410B1] или плазмонной решетки [US8785855B2]. Более универсальным способом является исследование и разработка технологии и/или конструкции функциональных слоев, поскольку далее фотопроводящую структуру можно использовать совместно практически с любой конструкцией ФПА. Наибольшее распространение получили различные модификации объемных материалов, такие как низкотемпературный или имплантированный ионами GaAs и InGaAs [A. Krotkus. Semiconductors for terahertz photonics applications // J. Phys. D: Appl. Phys. Vol. 43, 2010, p. 273001], [J. Mangeney. THz Photoconductive Antennas Made From Ion-Bombarded Semiconductors // J. Infrared Milli. Terahz. Waves, Vol. 33, 2012, pp. 455–473]. Невозможность совместить в одном слое объемного материала высокую подвижность и малое время жизни привело к появлению более перспективных функциональных слоев на основе различных многослойных и сверхрешеточных структур, которые обладают гораздо большей вариативностью. В патенте [US4975567A] была предложена конструкция широкополосного фотодетектора, состоящая из периодической структуры GaAs/AlGaAs на подложке GaAs, в которой толщина слоев GaAs последовательно уменьшается от подложки к поверхности таким образом, чтобы изменение расстояния между уровнями размерного квантования в этих слоях обеспечивали поглощение излучения накачки в широком диапазоне длин волн. Применение такой структуры ограничено только детектированием электромагнитного излучения, а фотодетектор на ее основе будет обладать небольшой чувствительностью из-за малого количества слоев GaAs, работающих в пределах одной узкой частотной полосы. В патенте [US7339718B1] описывается ТГц излучатель на основе полупроводниковой структуры, использующий нелинейное оптическое преобразование с понижением частоты оптического импульса. Структура представляет собой чередующиеся в плоскости подложки слои GaAs с инвертированной кристаллической ориентацией. Инвертирование достигается за счет эпитаксиального роста GaAs на тонком слое Ge с дальнейшим травлением промежутков между слоями GaAs на Ge вместе с Ge и последующим заращиванием слоем GaAs. В результате на подложке GaAs формируются чередующиеся кристаллические домены из GaAs на Ge, имеющие одну кристаллическую ориентацию и домены GaAs на GaAs, имеющие инвертированную ориентацию. Период структуры может варьироваться от нескольких десятков до нескольких сотен микрометров, а высота до 500 мкм. Инвертирование доменов позволяет “перефазировать” оптическое и ТГц излучение, проходящее вдоль чередующихся кристаллических доменов, обеспечивая понижение частоты оптического импульса на гораздо больших длинах вдоль оси распространения. Этот метод чрезвычайно сложен в изготовлении рабочей структуры, а общая эффективность генерации ТГц излучения ограничена строго фиксированными параметрами нелинейности кристалла. В патенте [US10453680B2] предлагается изготовить ФПА на основе фотопроводящей структуры, состоящей как минимум из одного фотопоглощающего слоя, легированного атомами переходного металла (например, железа) с концентрацией ~ 1×10¹⁸ см^-3. Профиль легирования при этом выбирается таким образом, чтобы в фотопоглощающем слое образовалось множество точечных дефектов. Похожая конструкция фотопроводника для передачи и/или приема электромагнитных волн ТГц диапазона предлагается в патенте [US10490686B2], однако фотопроводник разделяется на две области. Вторая область содержит бóльшую концентрацию ловушек для носителей заряда и обе области рассчитаны и размещены друг относительно друга таким образом, что максимум плотности вероятности для электронов в основном состоянии находится в области 2, а максимум плотности вероятности для фотовозбужденных электронов находится в области 1. Это приводит к тому, что в отсутствие оптического импульса накачки равновесные электроны находятся в малоподвижной ловушечной области 2 и дают минимальный вклад в темновую проводимость, а фотовозбужденные оптическим импульсом электроны локализуются в высокоподвижной области 1, после чего релаксируют с последующей рекомбинацией через ловушки в области 2. Ловушки в слое формируются за счет легирования атомами переходных металлов, а локализация максимумов плотностей вероятности обеспечивается с помощью квантово-механического расчета конструкции фотопроводящей структуры. Помимо повышенных требований к технологическому оборудованию для изготовления таких сложных фотопоглощающих слоев из-за необходимости легирования атомами переходных металов, главным недостатком можно считать использование сверхрешеточной конструкции слоев. Локализация плотности вероятности и “запирание” электронов в нужных областях происходит из-за размещения широкозонных слоев с бóльшей E_g вокруг слоев с меньшей E_g. Широкозонные слои не участвуют в формировании фотовозбужденных электронов, что приводит к увеличению глубины поглощения и, соответственно, уменьшению фототока. There are many different approaches to increasing the efficiency of FPA, aimed at both improving the various characteristics of the FPA and modifying the functional layers of the photoconductive structure. To improve the characteristics of the FPA are used: study of various antenna topologies [TK Nguyen, WT Kim, BJ Kang, HS Bark, K. Kim, J. Lee, I. Park, T. Jeon, F. Rotermund. Photoconductive dipole antennas for efficient terahertz receiver // Optics Communications, Vol. 383, 2017, pp. 50-56]; search for new materials for metallization of antenna electrodes [W. Shi, L. Hou, and X. Wang. High effective terahertz radiation from semi-insulating-GaAs photoconductive antennas with ohmic contact electrodes // Journal of Applied Physics, Vol. 110, 2011, p. 023111]; microstructuring the FPA gap to form a metasurface in the form of an array of optical nanoantennas [EP2438410B1] or a plasmon grating [US8785855B2]. A more universal method is the research and development of technology and / or design of functional layers, since then the photoconductive structure can be used in conjunction with almost any FPA design. The most widespread are various modifications of bulk materials, such as low-temperature or implanted with GaAs and InGaAs [A. Krotkus. Semiconductors for terahertz photonics applications // J. Phys. D: Appl. Phys. Vol. 43, 2010, p. 273001], [J. Mangeney. THz Photoconductive Antennas Made From Ion-Bombarded Semiconductors // J. Infrared Milli. Terahz. Waves, Vol. 33, 2012, pp. 455-473]. The impossibility of combining high mobility and a short lifetime in one layer of bulk material has led to the appearance of more promising functional layers based on various multilayer and superlattice structures, which have much greater variability. In the patent [US4975567A], a design of a broadband photodetector was proposed, consisting of a periodic structure of GaAs / AlGaAs on a GaAs substrate, in which the thickness of the GaAs layers gradually decreases from the substrate to the surface in such a way that a change in the distance between the quantum confinement levels in these layers provides absorption of pump radiation in a wide range of wavelengths. The use of such a structure is limited only by the detection of electromagnetic radiation, and a photodetector based on it will have a low sensitivity due to the small number of GaAs layers operating within one narrow frequency band. The patent [US7339718B1] describes a THz emitter based on a semiconductor structure using a nonlinear optical conversion with a decrease in the frequency of an optical pulse. The structure consists of GaAs layers alternating in the plane of the substrate with an inverted crystal orientation. Inverting is achieved through the epitaxial growth of GaAs on a thin Ge layer with further etching of the gaps between the GaAs layers on Ge together with Ge and subsequent overgrowth with a GaAs layer. As a result, alternating GaAs-on-Ge crystalline domains with the same crystalline orientation and GaAs-on-GaAs domains with an inverted orientation are formed on the GaAs substrate. The period of the structure can vary from several tens to several hundred micrometers, and the height up to 500 microns. Domain inversion makes it possible to “phase out” optical and THz radiation passing along alternating crystalline domains, providing a decrease in the frequency of the optical pulse at much longer lengths along the propagation axis. This method is extremely difficult to fabricate a working structure, and the overall efficiency of THz radiation generation is limited by strictly fixed parameters of the crystal nonlinearity. In the patent [US10453680B2] it is proposed to manufacture FPA based on a photoconductive structure consisting of at least one photoabsorbing layer doped with transition metal atoms (for example, iron) with a concentration of ~ 1 × 10 ¹⁸ cm ^-3 . The doping profile is selected in such a way that a plurality of point defects are formed in the photoabsorbent layer. A similar design of a photoconductor for transmitting and / or receiving electromagnetic waves in the THz range is proposed in patent [US10490686B2], however, the photoconductor is divided into two regions. The second region contains a higher concentration of traps for charge carriers, and both regions are calculated and placed relative to each other in such a way that the maximum probability density for electrons in the ground state is in region 2, and the maximum probability density for photoexcited electrons is in region 1. This leads to the fact that, in the absence of an optical pump pulse, equilibrium electrons are in a low-mobility trap region 2 and make a minimal contribution to the dark conductivity, while electrons photoexcited by an optical pulse are localized in a highly mobile region 1, after which they relax with subsequent recombination through traps in region 2. Traps in a layer are formed due to doping with transition metal atoms, and the localization of the probability density maxima is provided using a quantum-mechanical calculation of the structure of a photoconductive structure. In addition to the increased requirements for technological equipment for the manufacture of such complex photo-absorbing layers due to the need for doping with transition metal atoms, the main disadvantage is the use of a superlattice structure of the layers. The localization of the probability density and the “locking” of electrons in the required regions occurs due to the arrangement of wide-gap layers with a larger E _g around the layers with a lower E _g . Wide-gap layers do not participate in the formation of photoexcited electrons, which leads to an increase in the absorption depth and, accordingly, a decrease in the photocurrent.

Техническим результатом изобретения является универсальная, адаптируемая к любой системе ТГц спектроскопии и не требующая особых условий изготовления многослойная конструкция фотопроводящих слоев, обеспечивающая уменьшение времени жизни носителей заряда и темнового тока при сохранении достаточно высокой подвижности. The technical result of the invention is a universal, adaptable to any system of THz spectroscopy and does not require special manufacturing conditions, a multilayer structure of photoconductive layers, which provides a decrease in the lifetime of charge carriers and dark current while maintaining a sufficiently high mobility.

Технический результат достигается за счет использования многослойной структуры, состоящей из чередующихся слоев In_xAl_1-xAs/In_yGa_1-yAs, эпитаксиально выращенных в определенном диапазоне температур. Оба слоя при этом являются фотопроводящими. Поглощение оптического импульса накачки в каждом слое обеспечивается с помощью использования таких значений (x) и (y), при которых каждое соединение имеет одинаковую E_g, которая при этом меньше или сравнима с энергией оптического фотона накачки. Важно, что параметры решетки (у) таким образом подобранных материалов будут отличаться, что во время роста приведет к возникновению упругих напряжений в слоях. К примеру, использующееся для накачки лазером с длиной волны 1550 нм соединение In_0,53Ga_0,47As имеет E_g = 0,74 эВ и параметр решетки a = 5,8687 A, в то время как аналогичное значение E_g будет иметь соединение In_0,82Al_0,18As с а = 5,7328 А. Эффективность предложенной многослойной конструкции определяется несколькими факторами. Оптический импульс поглощается по всей толщине во всех слоях структуры, позволяя полностью использовать приповерхностные области функциональных слоев для возбуждения фотоэлектронов и достижения максимального фототока. Одновременно с этим сохраняется пространственное разделение слоев с высокой подвижностью (InGaAs) и слоев с рекомбинационными центрами (InAlAs), что позволяет удержать достаточно высокую подвижность электронов. Рекомбинационные центры в InAlAs возникают во время эпитаксиального роста в диапазоне температур 300–500 °С благодаря кластеризации из соединений InAs и AlAs [J. E. Oh, P. K. Bhattacharya, Y. C. Chen, O. Aina, and M. Mattingly. The Dependence of the Electrical and Optical Properties of Molecular Beam Epitaxial In0.52Al0.48As on Growth Parameters : Interplay of Surface Kinetics and Thermodynamics // J. Electron. Mater., Vol. 19, No. 5, 1990, pp. 435–441], что приводит к сильному рассеянию электронов на неоднородностях состава и увеличению скорости рекомбинации. Помимо этого, упругие напряжения в кристалле из-за рассогласования параметров решетки, приводят к увеличению шероховатости интерфейса на границе между слоями InGaAs и InAlAs [Y.C. Chen, P.K. Bhattacharya, J. Singh. Strained layer epitaxy of InGaAs by MBE and migration enhanced epitaxy – comparison of growth modes and surface quality // Journal of Crystal Growth. Vol. 111, No. 1-4, 1991, pp. 228–232], что также повышает скорость рассеяния электронов при поперечном транспорте через структуру и уменьшает время жизни. The technical result is achieved through the use of a multilayer structure consisting of alternating layers In _x Al _1-x As / In _y Ga _1-y As, epitaxially grown in a certain temperature range. In this case, both layers are photoconductive. The absorption of the optical pump pulse in each layer is ensured by using such values of (x) and (y) at which each compound has the same E _g , which is less than or comparable to the energy of the optical pumping photon. It is important that the lattice parameters (y) of the materials selected in this way will differ, which, during growth, will lead to the appearance of elastic stresses in the layers. _{For example, the compound In 0.53} Ga _0.47 As used for pumping by a laser with a wavelength of 1550 nm has E _g = 0.74 eV and the lattice parameter a = 5.8687 A, while the similar value of E _g will have compound In _0.82 Al _0.18 As with a = 5.7328 A. The effectiveness of the proposed multilayer structure is determined by several factors. The optical pulse is absorbed throughout the entire thickness in all layers of the structure, allowing full use of the near-surface regions of the functional layers to excite photoelectrons and achieve the maximum photocurrent. At the same time, the spatial separation of layers with high mobility (InGaAs) and layers with recombination centers (InAlAs) is preserved, which makes it possible to maintain a sufficiently high electron mobility. Recombination centers in InAlAs arise during epitaxial growth in the temperature range 300–500 ° C due to clustering from InAs and AlAs compounds [JE Oh, PK Bhattacharya, YC Chen, O. Aina, and M. Mattingly. The Dependence of the Electrical and Optical Properties of Molecular Beam Epitaxial In0.52Al0.48As on Growth Parameters: Interplay of Surface Kinetics and Thermodynamics // J. Electron. Mater., Vol. 19, No. 5, 1990, pp. 435–441], which leads to strong electron scattering by composition inhomogeneities and an increase in the recombination rate. In addition, elastic stresses in the crystal due to the lattice mismatch lead to an increase in the interface roughness at the interface between the InGaAs and InAlAs layers [YC Chen, PK Bhattacharya, J. Singh. Strained layer epitaxy of InGaAs by MBE and migration enhanced epitaxy - comparison of growth modes and surface quality // Journal of Crystal Growth. Vol. 111, No. 1-4, 1991, pp. 228-232], which also increases the scattering rate of electrons during transverse transport through the structure and decreases the lifetime.

Пример 1Example 1

Методом молекулярно-лучевой эпитаксии либо газовой эпитаксии из металлоорганических соединений выращивается многослойная структура, состоящая из функциональных слоев InGaAs/InAlAs с суммарной толщиной от 150 нм до 1 мкм при температуре роста от 300 до 500 °С. При этом:A multilayer structure consisting of InGaAs / InAlAs functional layers with a total thickness of 150 nm to 1 μm at a growth temperature of 300 to 500 ° C is grown by the method of molecular beam epitaxy or gas epitaxy from organometallic compounds. Wherein:

1) Используется подложка GaAs или InP с кристаллической ориентацией в плоскости (100); 1) A GaAs or InP substrate with a crystalline orientation in the (100) plane is used;

2) Состав функциональных слоев In_xGa_1-xAs и In_yAl_1-yAs рассчитывается таким образом, чтобы иметь одинаковую ширину запрещенной зоны, позволяющую поглощать оптическое излучение с длиной волны 1,0-1,56 мкм;2) The composition of the functional layers In _x Ga _1-x As and In _y Al _1-y As is calculated in such a way as to have the same band gap, which allows the absorption of optical radiation with a wavelength of 1.0-1.56 microns;

3) Толщина каждого фотопоглощающего слоя находится в диапазоне 2-20 нм;3) The thickness of each photo-absorbing layer is in the range of 2-20 nm;

4) В случае использования подложки GaAs перед эпитаксиальным ростом фотопоглощающих слоев формируется переходный метаморфный буфер для согласования параметров решетки подложки и одного из функциональных слоев. 4) In the case of using a GaAs substrate, a transition metamorphic buffer is formed before the epitaxial growth of photoabsorbing layers to match the lattice parameters of the substrate and one of the functional layers.

Claims

A method of manufacturing a material for photoconductive antennas, including a multilayer structure consisting of alternating InGaAs / InAlAs layers epitaxially grown at a temperature of 300-500 ° C on a GaAs or InP substrate with an orientation in the (100) plane, if necessary using a transition metamorphic buffer for matching the lattice parameter of the InGaAs or InAlAs layer with the substrate, with a thickness of each layer of 2-20 nm, characterized in that the composition of the layers is selected in such a way that the band gap in both compounds is the same and allows the absorption of optical pumping radiation with a wavelength of 1, 0-1.56 microns.