[发明专利]光接收器件

权利要求书

1.一种光伏器件，具有包括III-V材料的活性区，所述III-V材料包括铋以及一个或多个其他的V族元素，所述材料的带隙能在0.4eV到1.4eV的范围内并且所述材料的自旋轨道分裂能在0.3eV到0.8eV的范围内。

2.根据权利要求1所述的光伏器件，其中，所述III-V材料包括Ga和As。

3.根据权利要求1或2所述的光伏器件，其中，所述材料中铋原子与其他的V族元素的原子的百分比小于11.5％。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的光伏器件，其中，所述III-V材料包括基于Ga-As-Bi的材料，具有通式1：

[通式1]

GaAs_1-xBi_x

其中0≤x≤0.15。

5.根据权利要求4所述的光伏器件，其中，所述活性材料的带隙在大约1eV到1.1eV的范围内，所述材料的自旋轨道分裂能在0.6eV到0.7eV的范围内，并且0.05≤x≤0.07。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的光伏器件，其中，所述III-V材料包括基于GaAsBiN的材料。

7.根据权利要求6所述的光伏器件，其中，所述活性材料的带隙在大约0.8eV到1.4eV的范围内，并且所述材料的自旋轨道分裂能在0.3eV到0.8eV的范围内。

8.根据权利要求6或7所述的光伏器件，其中，所述基于GaAsBiN的材料包括基于As的量的小于10％的Bi和小于6％的Ni，可选地其中，所述基于GaAsBiN的材料包括基于As的量的2％到4％的Bi和0.5％到1.5％的Ni。

9.根据权利要求4至8中任一项所述的光伏器件，其中，所述III-V材料生长在GaAs衬底或者Ge衬底上。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的光伏器件，其中，所述III-V材料包括基于GaInAsBi的材料。

11.根据权利要求10所述的光伏器件，其中，所述基于GaInAsBi的材料包括基于As的量的小于5％的Bi和30％到60％范围内的In。

12.根据权利要求10或11所述的光伏器件，其中，所述基于GaInAsBi的材料生长在InP衬底上。

13.一种光伏器件，具有包括III-V材料的活性区，所述III-V材料包括锑以及一个或多个其他的V族元素，所述材料的带隙能在0.4eV到1.4eV的范围内并且所述材料的自旋轨道分裂能在0.3eV到0.8eV的范围内。

14.根据权利要求13所述的光伏器件，其中，所述材料中锑原子与其他的V族元素的原子的百分比小于25％，并且其中，所述III-V材料包括Ga和As。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的光伏器件，其中，所述III-V材料构成单结电池的活性区或者多结电池的一个结的活性区。

16.一种光接收半导体器件，具有包括III-V材料的活性区，所述III-V材料包括铋以及一个或多个其他的V族元素，使得所述材料的自旋轨道分裂能与所述材料的带隙能相差10％以内。

17.根据权利要求15所述的光接收半导体器件，其中，所述材料中铋原子与其他的V族元素的原子的百分比小于11.5％。

18.根据权利要求16或17所述的光接收半导体器件，其中，所述III-V材料包括Ga和As。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的光接收半导体器件，其中，所述材料的自旋轨道分裂能与所述材料的带隙能相差10％以内。

20.根据权利要求16至19中任一项所述的光接收半导体器件，其中，所述材料的自旋轨道分裂能与所述材料的带隙能基本上相等。

21.根据权利要求16至20中任一项所述的光接收半导体器件，其中，所述自旋轨道分裂能在0.3eV到1.0eV的范围内。