[发明专利]含有中心部分的多分块式光电能量转换器

权利要求书

1.光电能量转换器，包括：基底、第一多层结构、多个沟槽和多个电互连器，其中：

所述基底由半导体材料制作；

所述第一多层结构由所述基底支撑，所述第一多层结构包括第一导电类型的半导体材料的第一基极层、第二导电类型的半导体材料的第一发射极层和第二导电类型的半导体材料的第一导电层；所述第一基极层位于所述基底之上；所述第一发射极层被设于所述第一基极层之上，所述第二导电类型与所述第一导电类型相反，从而在所述第一发射极层与所述第一基极层之间形成p-n结区域；所述第一导电层被设置于所述第一发射极层之上；

所述沟槽延伸通过所述第一多层结构，并且部分延伸进入所述基底，从而形成多个由所述基底支撑的空间上分离的装置分块；其中，所述装置分块以圆形组合排列，其中第一组装置分块位于中心并且被第二组装置分块所环绕，所述第一组装置分块由一个或多个装置分块组成，所述第二组装置分块包括至少两个装置分块，以及其中，所述多个装置分块中的两个或更多个分块含有第一金属触头和第二金属触头，所述第一金属触头与所述装置分块内的第一基极层电连通，以及所述第二金属触头被设置于所述装置分块内的第一发射极层之上，与所述第一发射极层电连通；以及，

所述多个电互连器通过将每一个且仅一个第一金属触头电连接到其相邻的第二金属触头，从而将所述两个或更多个装置分块电气串联连接，从而当所选波长的辐射入射到所述第一发射极层上时，在未连接的第一金属触头和未连接的第二金属触头之间产生一个电压，所述未连接的第一金属触头为所述两个或更多个装置分块的第一金属触头中，未连接到任一第二金属触头的第一金属触头，所述未连接的所述第二金属触头为所述两个或更多个装置分块的第二金属触头中，未连接到任一第一金属触头的第二金属触头。

2.如权利要求1所述的光电能量转换器，其中，所述两个或更多个分块包括有所述第一组装置分块和第二组装置分块中的分块。

3.如权利要求1所述的光电能量转换器，其中，所述两个或更多个分块包括有所述第二组装置分块中的分块，但不包括所述第一组装置分块中的分块。

4.如权利要求3所述的光电能量转换器，其中，所述第一组装置分块构成中心分块，所述中心分块位于环形装置部分的中心，所述环形装置部分由所述第二组装置分块串联形成。

5.如权利要求1所述的光电能量转换器，其中所述多个沟槽包括将所述第一组装置分块和第二组装置分块相隔离的环形槽，和一组从所述环形槽向外延伸的沟槽。

6.如权利要求1所述的光电能量转换器，其中，所述第一导电类型是n-型，并且所述第二导电类型是p-型。

7.如权利要求4所述的光电能量转换器，进一步包括第二多层结构，所述第二多层结构被设置在所述中心装置分块的所述第一多层结构之上，所述第二多层结构包括：第一导电类型的半导体材料的第二基极层、第二导电类型的半导体材料第二发射极层、第三金属触头和第四金属触头，其中：

所述第二基极层被设置在所述第一导电层之上；

所述第二发射极层被设置在所述第二基极层之上；

所述第三金属触头与所述第二基极层电连通；以及

所述第四金属触头与所述第二发射极层电连通。

8.如权利要求7所述的光电能量转换器，其中，所述第三金属触头和所述第四金属触头都跨越所述环形装置部分而向外延伸，并且与所述环形装置部分的装置分块电绝缘，以便独立于所述第二组装置分块而连接到外电路。

9.如权利要求8所述的光电能量转换器，进一步包括一层或多层电流阻挡层，所述电流阻挡层被插入在所述环形装置部分内的每个所述第三和第四金属触头与所述第一多层结构之间。

10.如权利要求7所述的光电能量转换器，进一步包括半导体材料的本征层，所述本征层被插入在所述第二基极层和所述第二发射极层之间，并且所述本征层具有的本征导电率低于所述第二基极层和所述第二发射极层的导电率。

11.如权利要求7所述的光电能量转换器，其中所述第一基极层和所述第一发射极层的半导体材料所含有的禁带小于所述第二基极层和所述第二发射极层的半导体材料所含有的禁带。