[发明专利]光学倾斜电荷装置及方法

权利要求书

1.一种用于以经改进效率产生光学信号的方法，其包括以下步骤：

提供层式半导体结构，所述层式半导体结构包含衬底、第一导电类型的半导体集电极区域、安置于所述集电极区域上的第二导电类型的半导体基极区域及安置为所述基极区域的表面的一部分上方的台面的所述第一半导体类型的半导体射极区域；

在所述基极区域中提供展现量子大小效应的至少一个区域；

提供分别与所述集电极区域、所述基极区域及所述射极区域耦合的集电极电极、基极电极及射极电极；

在所述基极区域的所述表面的至少所暴露部分上方提供穿隧势垒层；及

相对于所述集电极电极、所述基极电极及所述射极电极而施加信号以从所述基极区域产生光学信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述提供所述电极的步骤包含：将所述基极电极的至少一部分提供为安置于所述基极区域的所述表面上且与所述射极台面间隔开，且其中所述提供所述穿隧势垒层的步骤包括：在所述基极区域的所述表面上于所述台面与所述基极电极之间提供所述穿隧势垒层。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述提供展现量子大小效应的所述至少一个区域的步骤包括提供不连续或非平面量子大小区域。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述提供所述不连续或非平面量子大小区域的步骤包括提供量子点及/或量子线区域。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述提供所述不连续或非平面量子大小区域的步骤包括提供波纹式量子阱。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述提供所述基极区域的步骤包括提供实质上包括GaAs及AlGaAs的基极区域，且所述提供所述穿隧势垒的步骤包括提供包括InGaP的穿隧势垒。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述提供所述基极区域的步骤包括：提供包含所述量子大小区域的射极侧上的第一基极子区域及所述量子大小区域的集电极侧上的第二基极子区域的基极区域；及提供相对于彼此具有不对称带结构的所述第一基极子区域及所述第二基极子区域。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其进一步包括：将所述基极区域安置于光学谐振腔中，且其中所述光学信号是激光信号。

9.一种用于产生倾斜电荷发光装置的方法，所述方法包括以下步骤：

形成层式半导体结构，所述层式半导体结构包含衬底、第一导电类型的半导体集电极区域、第二导电类型的半导体子基极区域、量子大小区域及所述第二导电类型的另一半导体子基极区域；

在所述另一子基极区域上沉积穿隧势垒层；

在所述势垒层的表面的一部分上形成所述第一导电类型的半导体射极台面；及

提供分别与所述集电极区域、所述基极区域及所述射极区域耦合的集电极电极、基极电极及射极电极。

10.根据权利要求9所述的方法，其中在所述另一子基极区域的表面的非外围部分上方沉积所述势垒层，且其中所述形成所述基极电极的步骤包括：在所述另一子基极区域的外围部分上形成与所述射极台面间隔开的所述基极电极。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其中所述形成所述量子大小区域的步骤包括形成不连续或非平面量子大小区域。

12.根据权利要求9所述的方法，其中所述另一基极子区域形成有小于约30nm的厚度。

13.一种倾斜电荷发光半导体装置，其包括：

层式半导体结构，其包含衬底、第一导电类型的半导体集电极区域、安置于所述集电极区域上的第二导电类型的半导体基极区域及安置为所述基极区域的表面的一部分上方的台面的所述第一半导体类型的半导体射极区域；

所述基极区域，其包含展现量子大小效应的至少一个区域；

集电极电极、基极电极及射极电极，其分别与所述集电极区域、所述基极区域及所述射极区域耦合；及

穿隧势垒层，其安置于所述基极区域的所述表面的至少所暴露部分上方；

借此，相对于所述集电极电极、所述基极电极及所述射极电极而施加的信号可从所述基极区域产生光学信号。

14.根据权利要求13所述的装置，其中展现量子大小效应的所述至少一个区域包括不连续或非平面量子大小区域。