[发明专利]具有三维半导体元件的光电设备

权利要求书

1.一种光电设备(30)，包括：三维半导体元件(20；152)，其主要由从包括III-V化合物、II-VI化合物和IV化合物的组中选择的第一化合物制成，每个半导体元件单独地或利用绝缘部分对至少第一表面(34)定界，所述绝缘部分部分地覆盖所述半导体元件，所述至少第一表面(34)包括相对于彼此呈一定角度的邻接面，所述光电设备包括在各面之间的缝(42)中的至少一些处的量子点(60)，所述量子点主要由所述第一化合物和额外元素的混合物制成并且能够发射或接收在第一波长的第一电磁辐射；

还包括有源层(62；76)，其包括至少单个量子阱或多个量子阱并且能够发射或接收在与所述第一波长不同的第二波长的第二电磁辐射；

其中，所述有源层(62)覆盖所述量子点(60)。

2.根据权利要求1所述的光电设备(30)，包括与所述第一表面(34)不同的第二表面(74)，所述有源层(76)覆盖所述第二表面。

3.根据权利要求1或2所述的光电设备，其中，每个量子点(60)主要由InxAlyGa1-x-yN化合物制成，其中，0≤x≤1，0≤y≤1并且1-x-y>0。

4.根据权利要求1或2所述的光电设备，其中，所述半导体元件(20)是纳米线、微米线和/或纳米或微米范围金字塔结构。

5.根据权利要求1或2所述的光电设备，其中，所述半导体元件具有沿优选方向延长的形状，并且其中，垂直于所述优选方向测量的在相邻缝的成对的两个缝(42)之间的距离大于5nm。

6.根据权利要求5所述的光电设备，其中，平行于所述优选方向测量的在两个相邻缝(42)之间的距离小于1μm。

7.根据权利要求5所述的光电设备，其中，所述缝(42)的密度大于10⁸缝/cm²。

8.一种制造光电设备(30)的方法，包括以下步骤：

形成主要由从包括III-V化合物、II-VI化合物和IV化合物的组中选择的第一化合物制成的三维半导体元件(20；152)，每个半导体元件单独地或利用绝缘部分对至少第一表面(34)定界，所述绝缘部分部分地覆盖所述半导体元件，所述第一表面(34)包括相对于彼此呈一定角度的邻接面；以及

在各面之间的缝(42)中的至少一些处形成量子点(60)，所述量子点主要由所述第一化合物和额外元素的混合物制成并且能够发射或接收在第一波长的第一电磁辐射；

还包括形成有源层(62；76)，所述有源层(62；76)包括至少单个量子阱或多个量子阱并且能够发射或接收在与所述第一波长不同的第二波长的第二电磁辐射；

其中，所述有源层(62)覆盖所述量子点(60)。

9.根据权利要求8所述的方法，包括形成半导体元件(20)并且部分地对所述半导体元件进行蚀刻以形成所述第一表面(34)。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一表面与所述半导体元件(20)的生长同时地被形成。