[发明专利]同质集成光电子装置

说明书

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种同质集成光电子装置。所述同质集成光电子装置包括：衬底；能源模块，位于所述衬底表面，包括至少一个第一量子阱二极管器件，用于将自外界环境中接收到的光能转换为电能；通信模块，位于所述衬底表面，包括至少一组第一通信单元，所述第一通信单元包括两个第二量子阱二极管器件以及连接于两个所述第二量子阱二极管器件之间的第一光波导；控制模块，位于所述衬底外部，且连接所述能源模块和所述通信模块，用于存储来自于所述能源模块的所述电能，并向所述通信模块提供所述电能。本发明实现了光电子装置能源的自供给，扩大了光电子装置的应用领域。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种同质集成光电子装置。

背景技术

可见光通信(Visible Light Communication，VLC)是在发光二极管(LightEmitting Diode，LED)等技术上发展起来的一种新型、短距离、高速的无线通信技术。它以LED作为光源，以大气或水作为传授媒介，通过发出肉眼察觉不到的、高速明暗闪烁的可见光信号来传输信息，在接收端利用光电二极管(Photodiode，PD)完成光电转换，然后进行电信号的接收、再生、解调来实现信息的传递。与传统无线射频通信技术相比，VLC具有：耗能低、购置设备少等优势，符合国家节能减排战略；无电磁污染，可见光波段和射频信号不相互干扰，对人眼安全，频谱无需授权即可使用的优点；同时，适合信息安全领域使用，只要遮挡住可见光，VLC通信网络中的信息就不会外泄，具有高度保密性。基于上述原因，可见光通信被公认为最具发展前景的通信技术，已成为国内外的研究热点。

但是，现有具备可见光通信功能的光电子装置需要借助外部电源供电，且功能比较单一，集成度不高，从而限制了光电子装置的应用领域。

因此，如何实现光电子装置电能的自动供给，扩展光电子装置的应用领域，是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种同质集成光电子装置，用于解决现有的光电子装置需要借助外部电源进行能源供给的问题，以增强光电子装置的功能，扩大光电子装置的应用领域。

为了解决上述问题，本发明提供了一种同质集成光电子装置，包括：

衬底；

能源模块，位于所述衬底表面，包括至少一个第一量子阱二极管器件，用于将自外界环境中接收到的光能转换为电能；

通信模块，位于所述衬底表面，包括至少一组第一通信单元，所述第一通信单元包括两个第二量子阱二极管器件以及连接于两个所述第二量子阱二极管器件之间的第一光波导；

控制模块，位于所述衬底外部，且连接所述能源模块和所述通信模块，用于存储来自于所述能源模块的所述电能，并向所述通信模块提供所述电能。

优选的，所述第一量子阱二极管器件为多个，且多个所述第一量子阱二极管器件呈矩阵排布，构成能源阵列。

优选的，所述能源阵列中的每一行包括多个相互串联的所述第一量子阱二极管器件，且所述能源阵列的各行之间并联。

优选的，所述第一量子阱二极管器件包括：

第一缓冲层，位于所述衬底表面；

第一P-N结量子阱结构，位于所述第一缓冲层表面；

第一空腔，沿垂直于所述衬底的方向贯穿所述衬底与所述第一缓冲层至所述第一P-N结量子阱结构的底面，使得所述第一P-N结量子阱结构悬于所述第一空腔上方。

优选的，所述第二量子阱二极管器件包括：

第二缓冲层，位于所述衬底表面，且与所述第一缓冲层同层设置；