InGaAs/InP 单光子雪崩光电二级管的制备及讨论基于快速进展的量子通信等技术对近红外单光子探测的需求，本论文主要针对吸收、渐变、电荷控制、倍增分离（SAGCM）结构 InGaAs/InP 雪崩光电二极管（APD）进行了相关讨论，通过优化器件的工艺，制备出 InGaAs/InPAPD 器件，并对测量所出现的相关问题进行了理论模拟分析。具体内容如下：1、采纳TCAD 软件模拟了电荷层、倍增层和保护环的结构参数对 APD 的影响。其中，电荷控制层的电荷面密度增加会使得 APD 的击穿电压线性线性减小（变化率 40V/1E12cm-2），而贯穿电压线性上升（变化率 4V/1E12cm-2），电荷层的影响主要是通过调节 SAGCMAPD 中吸收层和倍增层之间的电场来影响击穿电压和贯穿电压的。倍增层厚度的增加，会使得贯穿电压线性上升，而击穿电压出现先急速减小后缓慢增加的形态，这一原因是由倍增层厚度对电场调节和碰撞电离影响共同作用造成的。而保护环结构会对抑制器件的边缘尖峰电场。器件的结构参数是器件设计的基础。2、通过 SCM、SIMS、ECV 等手段讨论了闭馆扩散 Zn 形成 InP 的 p 型掺杂。讨论表明，扩散掺杂的空穴浓度要小于 Zn 原子的浓度，并且在 InP 表面会出现Zn 原子的堆积；这一堆积层会影响 p 型 InP 的欧姆电极接触和增加接触电阻，去除扩散 InP 表面的 Zn 堆积层可以更好的形成欧姆接触，并且甚至可以免去后续电极退火工艺。对于 500℃的扩散，450℃、1min 以上的快速热退火会影响扩散深度。3、成功制备出具有单光子探测性能的 SAGCMInGaAs/InPAPD 器件。室温下，器件的击穿电压在 30V 和 50~60V 范围不等，相应击穿电压 0.95Vb处的暗电流在 0.5nA 和 10nA 范围之间。利用电容平衡门脉冲模式测试了 APD 的单光子性能，当脉冲频率为 1.5MHz 时，暗计数为 3.6E-4/nspulse，当脉冲频率为 5MHz 时，暗计数为 3.5E-4/nspulse。（相应的门脉冲宽度为 4ns）。4、理论分析了 SAGCMInGaAs/InP 中各材料层的载流子寿命对 APD 暗电流的影响。结果表明，器件的暗电流主要由吸收层的热产生复合电流和倍增层的隧穿电流主导，而吸收层的热产生复合电流对器件的影响发生在贯穿电压之后。通过模拟，我们提取出实验 APD 中 InGaAs 吸收层和 InP 倍增层中的少子寿命大约为 100ns 和 20ps。由于 InGaAs 的少子寿命偏低，使得吸收层中的热产生复合电流完全主导了APD 的暗电流，并表现出在器件暗电流在贯穿电压处大幅...
