[發(fā)明專利]一種光子頻率上轉(zhuǎn)換器件及其生長方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810585764.X
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN110581123A
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張月蘅;白鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: H01L25/16
• 分類號: H01L25/16;H01L31/0304;H01L31/101;H01L31/18;H01L33/00;H01L33/30
• 代理公司: 31260 上海晨皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 成麗杰

1.一種光子頻率上轉(zhuǎn)換器件，其特征在于，包括近紅外光電探測器(1)、發(fā)光二極管(2)和漸變層(3)，所述漸變層(3)位于近紅外光電探測器(1)和發(fā)光二極管(2)之間。

2.一種如權(quán)利要求1所述的光子頻率上轉(zhuǎn)換器件，其特征在于，所述漸變層(3)至少有一種元素組分逐漸變化。

3.一種如權(quán)利要求2所述的光子頻率上轉(zhuǎn)換器件，其特征在于，所述漸變層(3)的組分漸變元素的原子百分比隨厚度變化而改變。

4.一種如權(quán)利要求1所述的光子頻率上轉(zhuǎn)換器件，其特征在于，所述近紅外光電探測器(1)為InP基的Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體探測器。

5.一種如權(quán)利要求1或4所述的光子頻率上轉(zhuǎn)換器件，其特征在于，所述近紅外光電探測器(1)為InP/InGaAs p-i-n探測器或InP基InP/InGaAs n-i探測器。

6.一種如權(quán)利要求1或4所述的光子頻率上轉(zhuǎn)換器件，其特征在于，所述近紅外光電探測器(1)的工作波長范圍為800nm～1700nm。

7.一種如權(quán)利要求1所述的光子頻率上轉(zhuǎn)換器件，其特征在于，所述發(fā)光二極管(2)為GaAs/Al_xGa_1-xAs雙異質(zhì)結(jié)發(fā)光二極管。

8.一種如權(quán)利要求1或7所述的光子頻率上轉(zhuǎn)換器件，其特征在于，所述發(fā)光二極管(2)室溫下發(fā)光波長為870nm。

9.一種如權(quán)利要求1～3任一項所述的光子頻率上轉(zhuǎn)換器件，其特征在于，所述漸變層(3)為InGaAs。

10.一種如權(quán)利要求9所述的光子頻率上轉(zhuǎn)換器件，其特征在于，所述漸變層(3)InGaAs中In組分由0.53漸變到0，漸變方向由近紅外光電探測器(1)向發(fā)光二極管(2)逐漸變小。

11.一種如權(quán)利要求1～3任一項所述的光子頻率上轉(zhuǎn)換器件，其特征在于，所述漸變層(3)厚度為300nm～1000nm。

12.一種光子頻率上轉(zhuǎn)換器件生長方法，其特征在于，采用外延生長技術(shù)，包括以下步驟：

a)在襯底上生長近紅外光電探測器(1)；

b)在近紅外光電探測器(1)上生長漸變層(3)；

c)在漸變層(3)上生長發(fā)光二極管(2)。

13.一種如權(quán)利要求12所述的光子頻率上轉(zhuǎn)換器件生長方法，其特征在于，所述外延生長技術(shù)為分子束外延技術(shù)、離子束外延技術(shù)、液相外延技術(shù)、化學(xué)氣相沉積技術(shù)、金屬有機化合物化學(xué)氣相沉積技術(shù)或氣相外延技術(shù)。