[发明专利]双模式倾斜充电装置及方法

权利要求书

1.一种用于提供一装置且将所述装置在第一模式中操作为发光晶体管及在第二模式中操作为高速电晶体管的方法，其包括以下步骤：

在第二半导体类型的半导体射极区与集电极区之间提供第一导电性类型的半导体基极区；

在所述基极区中提供量子大小区；

在所述基极区中所述量子大小区与所述集电极区之间提供载流子跃迁区；

相对于所述基极区及所述集电极区施加可控制偏置电压以控制至少所述载流子跃迁区中的载流子的耗尽；以及

相对于所述射极区、所述基极区及所述集电极区施加信号以取决于所述受控偏置信号而将所述装置操作为发光晶体管或高速电晶体管。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述施加所述可控制偏置信号的步骤包括：跨越所述基极区与所述集电极区的结施加可控制偏置电压。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述施加所述可控制偏置电压的步骤包括：施加所述偏置电压以使所述集电极区、所述载流子跃迁区、及所述基极区的一部分中的载流子完全耗尽，以用于将所述装置操作为高速电晶体管。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述偏置电压的所述施加操作以将所述量子大小区移位到所述经耗尽集电极区中。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述基极区的所述经耗尽部分包含所述量子大小区及所述基极区在所述量子大小区与所述载流子跃迁区之间的部分。

6.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括移除所述偏置电压以用于将所述装置操作为从所述基极区产生光发射的发光晶体管。

7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括将所述基极区封围于光学共振腔中，借此来自所述基极区的所述光发射包括雷射发射。

8.根据权利要求3所述的方法，其中所述基极区的所述部分包含所述量子大小区。

9.根据权利要求3所述的方法，其中所述在所述基极区中提供量子大小区的步骤包括：在所述基极区中提供至少一个量子阱。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述提供第一导电性类型的半导体基极区的步骤包括：提供p型基极区。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述提供半导体基极区的步骤包括：提供基极区，所述基极区在邻近所述射极区处比其在所述载流子跃迁区中的p型掺杂较重地经p型掺杂。

12.根据权利要求3所述的方法，其中所述提供所述基极区的步骤包括：提供经p型掺杂且具有量子阱的GaAs基极区，且其中所述提供所述载流子跃迁区的步骤包括：提供比所述基极区在所述量子阱与所述射极区之间的部分较轻地p型掺杂的GaAs区。

13.根据权利要求6所述的方法，其中所述提供所述基极区的步骤包括：提供经p型掺杂且具有量子阱的GaAs基极区，且其中所述提供所述载流子跃迁区的步骤包括：提供比所述基极区在所述量子阱与所述射极区之间的部分较轻地p型掺杂的GaAs区。

14.根据权利要求3所述的方法，其中所述提供所述基极区的步骤包括：提供经p型掺杂且具有量子阱的GaAs基极区，且其中所述提供所述载流子跃迁区的步骤包括：提供具有比GaAs宽的带隙且经p型掺杂的半导体材料区。

15.根据权利要求6所述的方法，其中所述提供所述基极区的步骤包括：提供经p型掺杂且具有量子阱的GaAs基极区，且其中所述提供所述载流子跃迁区的步骤包括：提供具有比GaAs宽的带隙且经p型掺杂的半导体材料区。

16.根据权利要求14所述的方法，其中所述提供所述载流子跃迁区的步骤包括：提供p型AlGaAs区。

17.一种可操作为发光晶体管或高速电晶体管的半导体装置，其包括：

第一导电性类型的半导体基极区，其在第二半导体类型的半导体射极区与集电极区之间；

量子大小区，其在所述基极区中；

载流子跃迁区，其在所述基极区中所述量子大小区与所述集电极区之间；以及

电极，其用于相对于所述基极区及所述集电极区施加可控制偏置电压以控制至少所述载流子跃迁区中的载流子的耗尽；

借此，相对于所述射极区、所述基极区及所述集电极区所施加的信号将取决于所述受控偏置电压而将所述装置操作为发光晶体管或高速电晶体管。