[發明專利]一種波長可調的寬光譜光電器件

在審

• 申請號: 202210143878.5
• 申請日: 2022-02-17
• 公開（公告）號: CN114520269A
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 熊錫成;李敏
• 申請（專利權）人: 河南工程學院
• 主分類號: H01L31/0328
• 分類號: H01L31/0328;H01L31/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種波長可調的寬光譜光電器件，主要包括：由(1)～(5)構成的基本結構。(1)是硅層，位于結構上部，是光線的入射面；(2)是β?FeSi₂層，位于結構中部；(3)是硅層，位于結構下部，是光線的出射面；(4)是上表面金屬電極，與硅層形成歐姆接觸；(5)是下表面金屬電極，與硅層形成歐姆接觸；(4)的面積占(1)面積的一小部分，保證足夠的光線入射；(5)的面積占(3)面積的一部分，允許部分光線射出，或者占全部，可以把透射而來的光線反射回結構內部；(1)、(2)、(3)材料的厚度均小于其趨膚深度；基本結構可以單獨構成簡單的器件，也可以互相組合構成復雜的器件；通過各層厚度的變化，可以選擇傳輸的光線波長。本發明利用材料的復折射率和厚度的變化，能實現對傳輸光線波長的選擇，制備寬光譜的光學器件或光電器件，而且結構簡單、使用方便，易于制備，成本低，環保。

技術領域

本發明涉及一種波長可調的寬光譜光電器件。

背景技術

寬光譜光電器件是現代信息社會必不可少的元件之一。它能適應現代社會中對信息探測和處理的要求，能適應環境保護的要求。結構簡單、易于制造、體積小，使用方便是寬光譜光電器件應該具備的特性之一。本器件結構簡單、制造工藝兼容現代集成電路工藝、不污染環境，易于大規模生產和使用，能完成現代信息社會對信息處理的要求。

硅(Si)是現代硅基集成電路技術中必需的材料，其光學吸收系數高，僅需1μm厚度就可以吸收幾乎全部太陽光；室溫時的禁帶寬度是1.12eV。二硅化鐵(β-FeSi2)是環境友好型半導體材料，其光學吸收系數更高，吸收太陽光的最佳厚度范圍是0.2μm-0.3μm，室溫時的禁帶寬度是通常認為是0.86eV，其制備工藝與現代硅基集成電路工藝兼容。

發明內容

本發明的目的在于提供一種寬光譜光電器件，從而能夠完成信息處理的要求，結構簡單，使用現有的集成電路工藝可以完成制造，成本低，體積小，在生產、使用和廢棄環節不會對環境產生污染，易于大規模推廣使用。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種波長可調的寬光譜光電器件，主要包括：由(1)～(5)構成的基本結構。(1)是硅層，位于結構上部，是光線的入射面；(2)是β-FeSi2層，位于結構中部；(3)是硅層，位于結構下部，是光線的出射面；(4)是上表面金屬電極，與硅層形成歐姆接觸；(5)是下表面金屬電極，與硅層形成歐姆接觸；(4)的面積占(1)面積的一小部分，保證足夠的光線入射；(5)的面積占(3)面積的一部分，允許部分光線射出，或者占全部，可以把透射而來的光線反射回結構內部；(1)、(2)、(3)材料的厚度均小于其趨膚深度。

作為本發明的優選方案：基本結構可以單獨構成簡單的器件，也可以互相組合構成復雜的器件；通過各層厚度的變化，調整傳輸光線的波長。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明能通過各層厚度的變化實現對不同波長光線的傳輸特性的影響，也就是影響其反射率、透射率，進而影響吸收率，可以形成光電器件或光學器件，而且成本低、易于制備，性能穩定、使用方便，具有新穎性、創造性和實用性。

附圖說明

圖1為基本結構圖(由(1)～(5)構成)。

圖2為本發明實施的案例1示意圖。

圖3為本發明實施的案例2示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。