[发明专利]基于异常光导(EOC)效应的高分辨率光子检测方法和装置

权利要求书

1.一种装置，包括：

半导体层；

位于所述半导体层的表面上的金属分路，从而限定半导体/金属界面，其中所述半导体层表面的一部分没有被所述金属分路覆盖，并且其中所述半导体层和所述金属分路在基本上平行的平面内但不是共面；以及

其中所述半导体/金属界面配置为响应于所述半导体/金属界面被光学扰动所扰动而展示其电阻变化。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置配置为响应于所述光学扰动而展示出反向异常光导(I-EOC)。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的装置，其中所述半导体/金属界面配置为肖特基势垒界面。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其中所述装置配置为响应于所述光学扰动，从流经所述半导体/金属界面的主要为弹道载流子流转变为流经所述半导体/金属界面的主要为扩散载流子流。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，进一步包括与所述半导体层接触的多个引线。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述引线包括：

与所述半导体层接触的至少两条欧姆电流引线；以及

与所述半导体层接触的至少两条欧姆电压引线。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，进一步包括与所述金属分路接触的引线。

8.根据权利要求6所述的装置，进一步包括布置在所述电流和电压引线与所述半导体层之间的绝缘层，从而使得所述电流和电压引线仅与所述半导体层的一部分接触。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的装置，其中所述金属分路具有纳米级长度和纳米级宽度。

10.根据权利要求5-9中任一项所述的装置，其中所述引线被定位成与所述半导体层接触，从而使得所述引线和所述金属分路之间的间隔为所述半导体层的有源层的平均自由程的量级。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述间隔为约50nm。

12.根据权利要求10所述的装置，其中所述间隔为从约1nm到约1000nm的范围内的任意值。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的装置，其中所述半导体层具有纳米级长度和纳米级宽度，该纳米级长度和纳米级宽度比所述金属分路的纳米级长度和纳米级宽度更大。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的装置，进一步包括衬底，所述半导体层位于所述衬底上，其中所述金属分路不与所述衬底接触。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的装置，其中所述金属分路包括不同金属类型的第一金属层和第二金属层。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的装置，其中所述半导体层包括台面部分，所述金属分路位于所述台面部分上。

17.根据权利要求16所述的装置，其中所述台面包括经掺杂的半导体外延层。

18.根据权利要求1-17中任一项所述的装置，其中所述半导体层包括未掺杂的半导体外延层。

19.根据权利要求1-18中任一项所述的装置，进一步包括覆盖所述金属分路和所述半导体层的暴露表面的绝缘层。

20.根据权利要求1-19中任一项所述的装置，其中所述半导体/金属界面配置为响应于所述半导体/金属界面被电场扰动所扰动而展示其电阻变化。

21.根据权利要求20所述的装置，其中所述装置配置为响应于所述电场扰动而展示出异常电导(EEC)。

22.根据权利要求1-21中任一项所述的装置，进一步包括接收器电子设备，其被配置为：(1)接收代表所述电阻变化的信号和(2)基于接收到的信号生成图像数据。

23.根据权利要求22所述的装置，其中所述半导体/金属界面进一步配置为响应于所述半导体/金属界面被对应于异常电导(EEC)响应的电场扰动所扰动而展示其电阻变化；并且其中所述接收器电子设备进一步配置为在所述装置被光学扰动所扰动和没有被光学扰动所扰动的时候对所述接收到的信号采样，以生成代表所述装置的所述光学响应和所述电场响应的不同的图像数据集。