[发明专利]能量收集器

权利要求书

1.一种装置，包括电路，电路配置和布置为收集光子能量，其特征在于，所述电路包括：

量子堆叠，所述量子堆叠包括多个彼此之间通过一个或多个量子势垒区互相隔开的量子限制区域，量子限制区域的每一个包括配置为在其中生成载流子的半导体材料；

连接到量子堆叠的底层的第一接触和连接到量子堆叠的上层的第二接触；以及

无源电路，配置和布置为生成电场，电场导致量子堆叠中的载流子向第一和第二接触中的一个迁移。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：在量子限制区域中的每一个的半导体材料配置为响应于红外光而在其中生成载流子。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于：无源电路包括连接在第一和第二接触中的一个与量子堆叠之间的二极管，该第一和第二接触中的一个通过该二极管连接到所述量子堆叠。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于：无源电路相邻于量子堆叠，从而量子堆叠能够在由无源电路所产生的电场之中。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于：量子限制区域和量子势垒区的每一个的半导体材料进一步配置和布置为将热能量转换为载流子。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于：多个量子限制区域包括具有第一带隙的第一半导体，一个或多个量子势垒区包括具有第二带隙的第二半导体。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于：第一半导体是Si_xGe_1-x，第二半导体是Si_yGe_1-y。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于：多个量子限制区域的每一个包括各自的量子阱。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于：

多个量子限制区域包括第一多个层；

量子势垒区包括第二多个层；以及

第一多个层之间彼此通过第二多个层互相分开。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于：多个量子限制区域的每一个包括各自的量子点。

11.如权利要求1所述的装置，其特征在于：进一步包括被连接来通过第一和第二接触接收电流的能量存储装置。

12.一种制造的方法，其特征在于，包括：

将第一欧姆接触设于衬底的第一区域上；以及

将无源电路、量子堆叠、和第二欧姆接触堆叠在衬底的第二区域上，其中

量子堆叠包括彼此通过一个或多个量子势垒区互相隔开的多个量子限制区域，量子限制区域的每一个包括生成载流子的半导体材料；以及

无源电路配置和布置为生成电场，其导致量子堆叠中的载流子向第一和第二接触中的一个迁移。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于：其中量子限制区域的每一个的半导体材料配置为响应于红外光而在其中生成载流子。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括：将第一欧姆接触电连接到量子堆叠及无源电路；以及

其中无源电路、量子堆叠和第二欧姆接触的堆叠包括：

将无源电路设在衬底之上；

将量子堆叠设在无源电路之上；以及

将第二欧姆接触设在量子堆叠之上。

15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括：将第一欧姆接触电连接到量子堆叠；以及

其中无源电路、量子堆叠和第二欧姆接触的堆叠包括：

将量子堆叠设在衬底之上；

将无源电路设在量子堆叠之上；以及

将第二欧姆接触设在量子堆叠之上。

16.如权利要求12所述的方法，其特征在于，将无源电路、量子堆叠、和第二欧姆接触堆叠在衬底的第二区域上包括：将无源电路置于一个位置，在该位置上由无源电路所生成的电场包围量子堆叠。

17.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：无源电路包括PN二极管。

18.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：无源电路包括肖特基二极管。

19.如权利要求12所述的方法，其特征在于：使用所述多个量子限制区域，将热能量和光子能量转换为载流子。

20.如权利要求12所述的方法，其特征在于：多个量子限制区域包括具有第一带隙的第一半导体，一个或多个量子势垒区包括具有第二带隙的第二半导体。