[发明专利]一种光子频率上转换器件及其生长方法

权利要求书

1.一种光子频率上转换器件，其特征在于，包括近红外光电探测器(1)、发光二极管(2)和渐变层(3)，所述渐变层(3)位于近红外光电探测器(1)和发光二极管(2)之间。

2.一种如权利要求1所述的光子频率上转换器件，其特征在于，所述渐变层(3)至少有一种元素组分逐渐变化。

3.一种如权利要求2所述的光子频率上转换器件，其特征在于，所述渐变层(3)的组分渐变元素的原子百分比随厚度变化而改变。

4.一种如权利要求1所述的光子频率上转换器件，其特征在于，所述近红外光电探测器(1)为InP基的Ⅲ-Ⅴ族半导体探测器。

5.一种如权利要求1或4所述的光子频率上转换器件，其特征在于，所述近红外光电探测器(1)为InP/InGaAs p-i-n探测器或InP基InP/InGaAs n-i探测器。

6.一种如权利要求1或4所述的光子频率上转换器件，其特征在于，所述近红外光电探测器(1)的工作波长范围为800nm～1700nm。

7.一种如权利要求1所述的光子频率上转换器件，其特征在于，所述发光二极管(2)为GaAs/Al_xGa_1-xAs双异质结发光二极管。

8.一种如权利要求1或7所述的光子频率上转换器件，其特征在于，所述发光二极管(2)室温下发光波长为870nm。

9.一种如权利要求1～3任一项所述的光子频率上转换器件，其特征在于，所述渐变层(3)为InGaAs。

10.一种如权利要求9所述的光子频率上转换器件，其特征在于，所述渐变层(3)InGaAs中In组分由0.53渐变到0，渐变方向由近红外光电探测器(1)向发光二极管(2)逐渐变小。

11.一种如权利要求1～3任一项所述的光子频率上转换器件，其特征在于，所述渐变层(3)厚度为300nm～1000nm。

12.一种光子频率上转换器件生长方法，其特征在于，采用外延生长技术，包括以下步骤：

a)在衬底上生长近红外光电探测器(1)；

b)在近红外光电探测器(1)上生长渐变层(3)；

c)在渐变层(3)上生长发光二极管(2)。

13.一种如权利要求12所述的光子频率上转换器件生长方法，其特征在于，所述外延生长技术为分子束外延技术、离子束外延技术、液相外延技术、化学气相沉积技术、金属有机化合物化学气相沉积技术或气相外延技术。