[发明专利]具有纳米结构和纳米金属光学腔和天线的发光二极管，快光子-电子源和光电探测器，以及其制造方法

权利要求书

1.一种发光二极管(LED)组件，包括：

光子共振腔天线，其包括

透光顶金属层；

底部的金属层；和

位于所述顶部金属层和底部金属层之间的半导体发光材料层，用于产生光。

2.根据权利要求1所述的发光二极管组件，其中，所述顶部金属层包括金属网，在顶部金属层具有一个或多个孔。

3.权利要求2所述的发光二极管组件，其中，所述一个或多个孔是在顶部金属层中的通孔阵列，通孔具有选自包括圆形、多边形以及三角形或它们之中一种或更多种的叠加的组中的形状。

4.根据权利要求2所述的发光二极管组件，其中，所述的孔具有小于光的波长的孔径大小。

5.根据权利要求4所述的发光二极管组件，其中，顶部金属层中的一个或多个孔包括盘阵列。

6.根据权利要求5所述的发光二极管组件，其中，所述盘的形状选自包括圆形、多边形以及三角形或它们之中一种或更多种的叠加的组。

7.根据权利要求1所述的顶部金属层的发光二极管组件，其中，顶部金属层包括从这样一种组中选择的材料，该组包括单一金属、多种金属的混合物和两种或更多种金属的多层。

8.根据权利要求1所述的所述的发光二极管组件，其中，所述顶部金属层包括一种或多种材料、材料的混合物、合金和/或从包括金，铜，银和铝的组中选择的材料层。

9.根据权利要求1所述的发光二极管组件，其中，所述顶部金属层包括电连接器，用于电耦合到外部能量源，用于由此接收电流，接收电流的顶部金属层形成所述LED组件的一个电极。

10.根据权利要求1所述的发光二极管组件，其中，顶部金属层的厚度为约1纳米至约100纳米。

11.根据权利要求1所述的发光二极管组件，其中，顶部金属层的厚度为约15纳米至约40纳米。

12.根据权利要求1所述的发光二极管组件，其中，底金属层包括选自这样一种组中的材料，该组包括单一金属、多种金属的混合物和两种或更多种金属的多层。

13.根据权利要求1所述的发光二极管组件，其中，所述底部金属层包括一种或多种材料、材料的混合物，合金和/或从包括金，铜，银和铝的组中选择的材料层。

14.根据权利要求1所述的发光二极管组件，其中，所述底部金属层包括电连接器，用于电耦合到外部能量源，用于由此接收电流，接收电流的顶部金属层形成所述LED组件的一个电极。

15.根据权利要求1所述的发光二极管组件，所述发光材料层包括功能层，位于所述顶部金属层与功能层之间的顶界面层，位于所述功能层和底部的金属之间的底部界面层层。

16.根据权利要求15所述的发光二极管组件，其中，功能层是由在电流下发射光子的半导体组成。

17.权利要求15所述的发光二极管组件，其中，所述功能层包括单一材料、多种材料的混合物、多种材料的多层和pn结中的一种或多种。

18.权利要求15所述的发光二极管组件，其中，所述功能层是从这样一种组中选择的半导体，该组包括晶体、无定形、多晶、无机、有机、聚合物、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、硅(的Si)、锗(Ge)和发射光子的半导体。

19.权利要求15所述的发光二极管组件，其中，功能层是包括一个空穴材料和电子材料的混合物的体异质结材料。

20.根据权利要求15所述的发光二极管组件，其中，所述功能层具有对于从腔天线内部到外部的辐射而优化的厚度。

21.根据权利要求15所述的发光二极管组件，其中，所述功能层的厚度为约2纳米至约700纳米。

22.根据权利要求15所述的发光二极管组件，其中，所述功能层的厚度为约1纳米至约100纳米。