通过高通量外延剥离技术实现可见光GaAs与近红外InGaAs单片集成，用于多色光电探测器及高分辨率成像系统

摘要： 本研究通过高通量外延剥离（ELO）工艺，将由体材料p-i-n结构可见光GaAs与近红外InGaAs器件构成的多色光电探测器（PDs）进行了单片集成。为实现集成结构中的多色检测，采用Y2O3键合层将GaAs PDs转移至InGaAs PDs上，从而同步探测可见光与近红外光子并最小化光学损耗。X射线衍射（XRD）测量显示，GaAs顶层PD与InGaAs底层PD垂直对准且无倾斜。电学表征表明，各PD暗电流相较参比器件变化可忽略。通过光学测量与模拟，分别清晰揭示了材料吸收区在可见光与近红外波段的光响应特性。最终我们实现了可见光与近红外区域的同时多色检测，且各PD可独立工作互不干扰。这些成果显著提升了多色PD制备技术，能在单基底上形成基于体材料的高像素密度、近乎完美垂直对准的多色PD阵列，为高分辨率多色成像提供了关键支持。