双极性响应多波长光电探测器、其制作方法及应用技术

技术编号:34103678 阅读:84 留言:0更新日期:2022-07-12 00:00
本申请揭示了一种双极性响应多波长光电探测器、其制作方法及应用。所述光电探测器包括第一半导体层、第二半导体层、第一电极及第二电极,所述第二半导体层与第一半导体层配合形成具有耗尽区的结构,所述第一电极、第二电极分别与第一半导体层、第二半导体层电性连接。当分别以第一波长域的光、第二波长域的光照射所述光电探测器时,所述光电探测器内能够形成不同极性的电流。本申请的光电探测器在工作时无需额外电源,能耗低,且对不同颜色的光具有可区分性,当应用于光通信系统时,能大幅简化系统结构,提高系统集成度,显著减少系统体积,优化信号传输效率,同时该光电探测器可以利用可控的半导体工艺高效制备。以利用可控的半导体工艺高效制备。以利用可控的半导体工艺高效制备。

【技术实现步骤摘要】
双极性响应多波长光电探测器、其制作方法及应用


[0001]本申请涉及一种半导体光电探测器,具体涉及一种半导体光电探测器、其制作方法及应用,特别是在光通信系统中的应用,属于光电


技术介绍

[0002]在数字通信系统中,通常传输的信号为方波信号。不同频率的方波信号具有不同的频谱功率分布,信号频率越高,频谱能量范围越宽,需要器件在更宽的频段上响应平坦,否则会产生严重信号失真。通常器件在低频部分响应较好,随着频率升高,器件的响应能力会迅速变差,导致误码增多。因此,带宽是影响器件信号传输速率的重要参数之一。高效率的信号调制技术主要是为了实现在发送一个符号时尽可能多的传递信息,因而可以大幅度地提高信号传输速率。与传统的开关键控、脉冲位置调制等方式相比,色移键控(CSK)调制是应用于可见光通信系统(VLC)的一种新的信号调制方式,其通过光源颜色的快速变化实现信息传输,从而避开了LED响应速度慢的问题,数据传输速率高于1bit/clock,应用前景广阔。参阅图1a,CSK调制技术的主要原理如下:
[0003]调制:数据流到来后,通过“Colo本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双极性响应多波长光电探测器,其特征在于,包括:第一半导体层,其能够吸收第一波长域的光及第二波长域的光并产生载流子,第二半导体层,其与第一半导体层配合形成具有耗尽区的结构,所述第二半导体层能够吸收第二波长域的光并产生载流子,第一电极,其与第一半导体层电性连接,第二电极,其与第二半导体层电性连接;并且,当以具有设定强度的第一波长域的光照射所述探测器时,所述探测器内能够形成第一方向的电流,而当以第二波长域的光照射所述探测器时,所述探测器内能够形成第二方向的电流,所述第一波长域与第二波长域不同,所述第一方向与第二方向不同。2.根据权利要求1所述的双极性响应多波长光电探测器,其特征在于,所述具有耗尽区的结构包括异质结;和/或,所述第一方向与第二方向相反;和/或,所述设定强度>5mW.cm

2。3.根据权利要求2所述的双极性响应多波长光电探测器,其特征在于,所述第二半导体层叠设在第一半导体层表面,并与第一半导体层配合形成异质结;和/或,所述第一电极设置在第一半导体层表面,并与第一半导体层电性结合,所述第二电极设置在第二半导体层上,并与第二半导体层电性结合。4.根据权利要求3所述的双极性响应多波长光电探测器,其特征在于,所述第一电极、第二电极分别与第一半导体层、第二半导体层形成欧姆接触;和/或,所述第一电极和第二电极在第一半导体层上的投影配合形成叉指结构。5.根据权利要求3所述的双极性响应多波长光电探测器,其特征在于,所述第一半导体层包括p型GaN层,所述第二半导体层包括n型Ga2O3层,并且所述n型Ga2O3层包含多个纳米突起部和/或多个纳米凹陷部。6.根据权利要求5所述的双极性响应多波长光电探测器,其特征在于,所述第一半导体层的厚度为270nm~300nm;和/或,所述第二半导体层的厚度为180nm~220nm;和/或,多个所述纳米凹陷部为有序排布的多个竖直纳米孔,所述竖直纳米孔的孔径为80~150nm、深度为70nm~100nm、相邻纳米孔的间距为450nm~550nm;和/或,所述n型Ga2O3层的掺杂浓度为1
×
10
16
cm
‑3~1
×
10
17
cm
‑3;和/或,所述p型GaN层的掺杂浓度为5
×
10
17
cm
‑3~5
×
10
18
cm
‑3;和/或,所述n型Ga2O3层由ε相Ga2O3形成;和/或,所述第一波长域的光的波长为280nm~365nm,所述第二波长域的光的波长在254nm以下。7.根据权利要求3所述的双极性响应多波长光电探测器,其特征在于,所述第一电极包括金属电极;和/或,所述第二电极包括石墨烯薄膜。8.一种双极性响应多波长光电探测器,其特征在于,包括:第一导电类型的GaN层,第二导电类型的Ga2O3层,其设置在所述GaN层上,并且与所述GaN层配合形成异质结,所述Ga2O3层还包含多个纳米突起部和/或多个纳米凹陷部;第一电极,其设置在所述GaN层上,并且与所述GaN层电性接触,所述第一电极与所述Ga2O3层间隔设置;第二电极,其设置在所述Ga2O3层上,并且与所述Ga2O3层电性接触。9.根据权利要求8所述的双极性响应多波长光电探测器,其特征在于,所述第一电极和
第二电极在第一半导体层上的投影配合形成叉指结构;和/或,所述第一电极与所述GaN层形成欧姆...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈体威张晓东赵德胜张宝顺
申请(专利权)人:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
类型:发明
国别省市:

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