[發明專利]發光光電裝置

有效

• 申請號: 201611189825.8
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN107068829B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 伊萬-克里斯托弗·羅賓;休伯特·博諾;約安·德斯埃爾斯
• 申請（專利權）人: 原子能和替代能源委員會
• 主分類號: H01L33/24
• 分類號: H01L33/24;H01L33/44;H01L33/06
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 謝攀;劉繼富

1.一種發光光電裝置(1)，該裝置包括：

-具有發射表面(44)的、能夠發射稱作“激勵光輻射”的光輻射的至少一個電致發光二極管(40)；以及

-覆蓋所述發射表面(44)的光致發光材料(31)，該光致發光材料包括適于將穿過所述發射表面(44)的所述激勵光輻射至少部分地轉換成稱作“光致發光光輻射”的光輻射的光致發光顆粒；

該裝置的特征在于，該裝置包括與所述電致發光二極管(40)相鄰的至少一個光電二極管(50)，該光電二極管具有被所述光致發光材料(31)覆蓋的接收表面(54)，并適于檢測穿過所述接收表面(54)的激勵輻射和/或穿過所述接收表面(54)來自于所述光致發光材料(31)的光致發光輻射的至少一部分；

其中，所述電致發光二極管(40)和所述光電二極管(50)每個都具有臺面結構，所述發射表面(44)和所述接收表面(54)是大致共平面的；

其中，所述電致發光二極管(40)和所述光電二極管(50)每個都包括根據第一導通類型摻雜的第一半導體部分(41、51)和根據與所述第一導通類型相反的第二導通類型摻雜的第二半導體部分(42、52)，所述第一半導體部分和第二半導體部分分別是大致共平面的，并由組成相同的材料制成；

其中，所述電致發光二極管的摻雜的第一半導體部分(41)和所述光電二極管的摻雜的第一半導體部分(51)每個都具有這樣的側面：該側面包括由所述摻雜的第一半導體部分(41、51)的與其第一部位(41a、51a)相對的第二部位(41b、51b)形成的凹進表面(46、56)；

其中，側向電氣連接元件(48、58)這樣地在所述電致發光二極管(40)和相鄰的光電二極管(50)之間延伸，以與所述摻雜的第一半導體部分(41、51)的凹進表面(46、56)電氣接觸，該側向連接元件還通過覆蓋所述臺面結構的側面的電介質部分(47、57)與摻雜的第二半導體部分(42、52)和位于所述摻雜的第一半導體部分(41、51)和所述摻雜的第二半導體部分(42、52)之間的活性區域(43、53)電絕緣；以及

其中，所述裝置還包括：控制芯片，其位于所述電致發光二極管(40)的和所述光電二極管(50)的與所述發射表面(44)和所述接收表面(54)相對的一側，所述控制芯片連接到所述側向電氣連接元件(48、58)并且包括與所述電致發光二極管(40)和相鄰的光電二極管(50)連接的單獨的元件。

2.根據權利要求1所述的光電裝置(1)，其中，所述電致發光二極管和所述光電二極管每個都包括位于所述摻雜的第一半導體部分(41、51)和所述摻雜的第二半導體部分(42、52)之間的活性區域(43、53)，這些活性區域大致共平面，并由組成相同的材料制成。

3.根據權利要求2所述的光電裝置(1)，其中，所述電致發光二極管的和所述光電二極管的活性區域(43、53)每個都包括至少一個第一量子阱(2)，所述電致發光二極管的活性區域(43)的所述第一量子阱適于發射具有稱作“激勵波長”的波長的激勵光輻射。

4.根據權利要求3所述的光電裝置(1)，其中，所述電致發光二極管的和所述光電二極管的活性區域(43、53)每個都包括至少一個第二量子阱(3)，所述光電二極管的活性區域(53)的所述量子阱適于檢測所述光致發光光輻射。

5.根據權利要求4所述的光電裝置(1)，其中，所述第二量子阱(3)位于N型摻雜的第一半導體部分(41、51)和所述第一量子阱(2)之間。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的光電裝置(1)，該裝置包括布置在所述光致發光材料(31)和所述光電二極管的接收表面(54)之間的光濾波器(4)，該濾波器適于傳輸所述光致發光輻射并阻擋所述激勵輻射的傳輸。

7.根據權利要求1至5中任一項所述的光電裝置(1)，該裝置還包括適于根據被所述光電二極管(50)檢測到的光輻射的檢測信號來改變所述電致發光二極管發射的激勵光輻射的控制裝置。