[發明專利]一種寬禁帶半導體器件及其制備方法、探測器和調制器

在審

• 申請號: 202011553364.4
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112688160A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 項曉東;顧川川;張鵬
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: H01S5/026
• 分類號: H01S5/026;H01S5/04;H01S5/06
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

1.一種寬禁帶半導體器件，其特征在于，包括：泵浦光源和寬禁帶半導體結構；

所述泵浦光源用于出射泵浦光束；

所述寬禁帶半導體結構位于所述泵浦光束的傳播路徑上，用于接收所述泵浦光束并基于所述泵浦光束產生光生載流子；

其中，所述泵浦光束的光子能量大于或者等于所述寬禁帶半導體結構的能隙。

2.根據權利要求1所述的寬禁帶半導體器件，其特征在于，所述泵浦光束的亮度可調；

所述寬禁帶半導體結構用于根據不同亮度的所述泵浦光束產生不同載流子濃度的光生載流子，所述寬禁帶半導體結構的等離子共振頻率處于微波頻段或者太赫茲頻段。

3.根據權利要求1所述的寬禁帶半導體器件，其特征在于，所述寬禁帶半導體器件包括多個所述寬禁帶半導體結構，多個所述寬禁帶半導體結構陣列排布；

所述寬禁帶半導體器件包括多個所述泵浦光源，多個所述泵浦光源陣列排布，且所述泵浦光源與所述寬禁帶半導體結構一一對應。

4.根據權利要求3所述的寬禁帶半導體器件，其特征在于，至少兩個所述泵浦光源出射的泵浦光束的亮度不同。

5.一種探測器，其特征在于，包括權利要求1-4任一項所述的寬禁帶半導體器件，還包括探測結構；

待探測光束以第一頻率入射至所述寬禁帶半導體結構，當所述待探測光束的第一頻率與所述寬禁帶半導體結構的等離子共振頻率相同時，所述寬禁帶半導體結構吸收待測光束，所述探測結構用于探測所述待測光束的頻率信息以及能量信息。

6.根據權利要求5所述的探測器，其特征在于，所述探測結構包括諧振腔或者諧振電路。

7.一種調制器，其特征在于，包括權利要求1-4任一項所述的寬禁帶半導體器件，還包括信號發生器；

所述信號發生器用于產生微波頻段或者太赫茲頻段的基礎信號，所述基礎信號的頻率為第二頻率，周期為第一周期；

所述泵浦光束的周期為第二周期，所述第二周期與所述第一周期不同；

當所述基礎信號入射至所述寬禁帶半導體結構時，所述寬禁帶半導體結構將所述基礎信號調制為混頻信號，所述混頻信號包括所述第一周期的信息、所述第二周期的信息以及所述寬禁帶半導體結構的介電損失峰的半高寬信息。

8.一種寬禁帶半導體器件的制備方法，用于制備權利要求1-4任一項所述的寬禁帶半導體器件，其特征在于，包括：

提供泵浦光源，所述泵浦光源用于出射泵浦光束；

提供寬禁帶半導體結構，所述寬禁帶半導體結構位于所述泵浦光束的傳播路徑上；

調節所述泵浦光束的亮度，以激發所述寬禁帶半導體結構產生光生載流子。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，調節所述泵浦光束的亮度，以激發所述寬禁帶半導體結構產生光生載流子之后，還包括：

調節所述泵浦光束的亮度以控制所述寬禁帶半導體結構產生不同載流子濃度的光生載流子，所述寬禁帶半導體結構的等離子共振頻率處于微波頻段或者太赫茲頻段。