张 伟，徐 强，谢修敏，邓 杰，覃文治，胡卫英，陈 剑，宋海智,2*

(1.西南技术物理研究所，成都 610041；2.电子科技大学 基础与前沿科学研究所，成都 610054)

引 言

与体材料和薄膜材料相比，纳米线的1维结构特征使其具有独特的“光阱”效应，可以极大提高光的吸收率，制备出高探测效率的光电探测器，并实现器件的小型化[1-2]。同时，纳米线具有很强的应力释放能力，例如，异质结纳米线在侧壁上由晶格失配产生的应力可以得到有效释放，极大程度上克服晶格失配对外延生长的制约，可以将不同带隙的材料沿纳米线轴向串接起来形成“多节”结构，从而制备出1维结构的光电探测器，并实现吸收光谱的拓展[3-4]。这就为InGaAs等材料的Ⅲ-Ⅴ族纳米线光电子器件的制备，及其与InP，GaAs以及传统硅基材料的集成开辟了一条崭新途径。

近年来，得益于材料生长技术的提高，研究者们已成功制备出InGaAs纳米线雪崩光电二极管(avalanche photon diode，APD)，并获得了较好的光电响应性能。InGaAs纳米线雪崩焦平面阵列制备的光电探测器，在宽光谱成像、弱光探测、空间遥感、激光雷达等领域拥有可观的应用前景。本文中介绍了InGaAs纳米线阵列雪崩焦平面探测器的现状及发展趋势。

1 应用背景

纳米线雪崩光电探测器是通过2维材料生长制备，并具有吸收、电荷、倍增分离的器件结构。铟镓砷(InGaAs)是由铟、镓、砷3种元素组成三元合金化合物，属于Ⅲ-Ⅴ族半导体。InGaAs可以看成是由InAs和GaAs按照不同比例混合形成的，它的很多性质介于InAs和GaAs这两种材料之间。InGaAs具有可调的带隙，在室温下其带隙可以覆盖0.35eV～1.42eV，与之相对的波长覆盖3.5μm～0.87μm，是一种直接带隙半导体。……