[发明专利]光敏装置和材料

权利要求书

1.一种用于在光子装置中沉积层的气相沉积方法，其中所述层包括包埋于导电或半导体过渡金属化合物相中的介电性过渡金属化合物相，其中所述介电性过渡金属化合物相包括TiF₃，并且所述导电或半导体过渡金属化合物相包括TiN。

2.根据权利要求1所述的气相沉积方法，其中所述气相沉积方法包括多个超循环，每一超循环包括介电性过渡金属化合物子循环和还原子循环，其中：

所述介电性过渡金属化合物子循环包括使衬底与气相介电性过渡金属化合物接触；并且

所述还原子循环包括使所述衬底与还原剂和氮反应物交替并依次接触。

3.根据权利要求2所述的气相沉积方法，其中所述介电性过渡金属化合物包括TiF₄。

4.根据权利要求2所述的气相沉积方法，其中所述还原剂包括硅烷或硼烷。

5.根据权利要求2所述的气相沉积方法，其中所述氮反应物包括以下中的至少一种：氨、N₂H₄、氮原子、含氮等离子体和氮自由基。

6.一种光子装置，包含包括包埋于导电或半导体过渡金属化合物相中的介电性过渡金属化合物相的层，其中所述介电性过渡金属化合物相包括TiF₃，并且所述导电或半导体过渡金属化合物相包括TiN。

7.根据权利要求6所述的光子装置，其中所述介电性过渡金属化合物相由直径为约0.1nm到约500nm的粒子组成。

8.根据权利要求6所述的光子装置，其中所述导电或半导体过渡金属化合物相环绕离散介电性过渡金属化合物相粒子。

9.根据权利要求6所述的光子装置，其中所述层包括光敏材料；并且

其中所述层吸收入射到所述光子装置的表面的光子的辐射能以在电路中产生电能。

10.根据权利要求6所述的光子装置，其中所述层利用电路中的电能来产生光子。

11.根据权利要求6所述的光子装置，其中所述包括包埋于所述导电或半导体过渡金属化合物相中的所述介电性过渡金属化合物相的层充当光子透明层；并且

其中所述光子透明层允许入射到所述光子透明层的表面上的光子穿过所述光子透明层到达光敏层。

12.根据权利要求6所述的光子装置，其中所述包括包埋于所述导电或半导体过渡金属化合物相中的所述介电性过渡金属化合物相的层充当收集经光子激发的载荷子的电荷收集组件。

13.根据权利要求6所述的光子装置，其中所述包括包埋于所述导电或半导体过渡金属化合物相中的所述介电性过渡金属化合物相的层充当波导组件，所述波导组件能够将入射在所述光子装置的第一部分上的光子通量的特征传递到所述光子装置的第二部分。

14.根据权利要求6所述的光子装置，进一步包括收集经光子激发的载荷子的电荷收集组件，其中所述电荷收集组件包括以下中的至少一种：氧化铟锡、经掺杂的氧化锡、氧化锌、经掺杂的氧化锌、导电聚合物、金属网格、碳纳米管、石墨烯或纳米线薄膜。

15.根据权利要求6所述的光子装置，进一步包括光敏组件，所述光敏组件包括以下中的至少一种：Si、SiGe、Ge、CdTe、GaAs、GaSb、InGaAs或某种其它半导体材料。

16.一种光敏材料，包括包埋于导电或半导体过渡金属化合物相中的介电性过渡金属化合物相，其中所述介电性过渡金属化合物相包括TiF₃，并且所述导电或半导体过渡金属化合物相包括TiN。