我们展示了与 InP 衬底几乎晶格匹配的低噪声随机合金 (RA) Al 0.85 Ga 0.15 AsSb(以下简称 AlGaAsSb)雪崩光电二极管 (APD)。与数字合金 (DA) 相比,RA 由于易于生长而易于制造。910 nm 厚的 RA AlGaAsSb 在 450 C 左右的低温下生长,通过抑制吸附原子的表面迁移率来减轻相分离。通过 X 射线衍射、Nomarski 和原子力显微镜图像验证了 RA AlGaAsSb 材料的高质量。电容-电压测量发现背景掺杂浓度为 6-7 10 14 cm 3,表明 RA AlGaAsSb 材料中的杂质密度非常低。电流-电压测量是在室温下黑暗条件和 455 nm 激光照射下进行的。击穿发生在 58 V 时。增益为 10 时,暗电流密度为 70 l A/cm 2 。该值比之前报道的 DA AlAs 0.56 Sb 0.44 APD [Yi 等人,Nat. Photonics 13, 683 (2019)] 低三个数量级,比 DA AlGaAsSb [Lee 等人,Appl. Phys. Lett. 118, 081106 (2021)] 低一个数量级,与 RA AlInAsSb APD [Kodati 等人,Appl. Phys. Lett. 118, 091101 (2021)] 相当。此外,测得的过量噪声显示 k(碰撞电离系数比)较低,为 0.01。这些噪声特性使 RA AlGaAsSb 倍增器适合商业应用,例如光通信和 LiDAR 系统。
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