[发明专利]光电能量转换器

权利要求书

1、一种光电能量转换器，包括基底、第一多层结构、第一电流阻挡层、基极电触头和发射极电触头，其中：

所述基底由半导体材料制成；

所述第一多层结构由所述基底支撑，所述第一多层结构包括第一导电类型的半导体材料的第一基极层、第二导电类型的半导体材料的第一发射极层和第二导电类型的半导体材料的第一导电层；所述第一基极层位于所述基底之上并具有第一禁带；所述第一发射极层与所述第一基极层相邻，所述第二导电类型与所述第一导电类型相反，从而在所述第一发射极层与所述第一基极层之间形成第一结区域，所述第一发射极层具有等于或大于所述第一禁带的第二禁带；所述第一导电层被设置于所述第一发射极层之上，所述第一导电层具有宽于第一和第二禁带中的任一个的第三禁带；

所述第一电流阻挡层由所述第二导电类型半导体材料制成，所述第一电流阻挡层介于所述基底和所述第一多层结构之间；

所述基极电触头被设置以用于与所述第一基极层电连通；

所述发射极电触头被设置于所述导电层上，用于和所述第一发射极层电连通，从而响应于入射到所述第一发射极层上的所选择波长的辐射而产生对于所述基极电触头的相对电压。

2、根据权利要求1所述的光电能量转换器，其特征在于，所述电流阻挡层的厚度至少是0.1μm，掺杂水平范围是5 x 10¹⁷到1 x 10¹⁹cm^-3。

3、根据权利要求1所述的光电能量转换器，其特征在于，还包括第一导电类型半导体材料的缓冲层，所述缓冲层被配置于所述电流阻挡层和所述第一基极层之间。

4、根据权利要求1所述的光电能量转换器，其特征在于，所述第一导电类型是n型，所述第二导电类型是p型。

5、根据权利要求4所述的光电能量转换器，其特征在于，所述第一发射极层是碳掺杂的，从而受主掺杂浓度的范围是2 x 10¹⁸到1 x 10¹⁹cm^-3。

6、根据权利要求4所述的光电能量转换器，其特征在于，所述第一导电层和所述第一电流阻挡层被掺杂碳，从而所述第一导电层的受主浓度范围是2 x 10¹⁸到2 x 10¹⁹cm^-3，所述第一导电流阻挡层的受主掺杂浓度是5 x 10¹⁷cm^-3或更高。

7、根据权利要求4所述的光电能量转换器，其特征在于，所述基底的半导体材料是GaAs。

8、根据权利要求7所述的光电能量转换器，其特征在于，所述第一缓冲层，基极层和发射极层的所述半导体材料均为GaAs。

9、根据权利要求8所述的光电能量转换器，其特征在于，所述导电层的所述半导体材料是AlGaAs和InGaP中的一种合金。

10、根据权利要求9所述的光电能量转换器，其特征在于，还包括Al_xGa_(1-x)As合金的窗口层，其中，x大于50％，所述窗口层介于所述第一发射极层和所述第一导电层之间。

11、根据权利要求7所述的光电能量转换器，其特征在于，所述第一基极层和所述发射极层的所述半导体材料是InGaAs和AlGaAs中的一种合金。

12、根据权利要求4所述的光电能量转换器，其特征在于，所述基底，所述电流阻挡层和所述缓冲层的所述半导体材料均为InP。

13、根据权利要求12所述的光电能量转换器，其特征在于，所述第一基极层和所述发射极层的所述半导体材料是InGaAs和AlGaAs中的一种合金。

14、根据权利要求12所述的光电能量转换器，其特征在于，所述导电层的所述半导体材料是InP和InGaAsP中的一种合金。