[发明专利]使用相变材料的光电器件

权利要求书

1.一种用于检测光的装置，包括检测器和读出电路，其中，所述检测器包括：

基板、由所述基板支撑的相变材料层、与所述相变材料层电接触的第一电极、以及与所述相变材料层电接触的第二电极，其中，所述第一电极和所述第二电极能操作以通过由于所述第一电极与所述第二电极之间的偏置电压使电流穿过所述相变材料而偏置所述相变材料；

并且所述读出电路被配置为：

通过在所述第一电极与所述第二电极之间施加偏置电压而偏置所述相变材料层；

通过检测由于所述相变材料层中的相变而导致的所述相变材料层的电阻改变来检测入射到所述相变材料上的光；

在所述相变材料层中发生相变之后，通过经由所述第一电极和所述第二电极施加重置脉冲来重置所述相变材料层。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一电极和所述第二电极分别设置在所述相变材料层的下方和上方，所述第一电极与所述相变材料层的下表面电接触，并且所述第二电极与所述相变材料层的上表面电接触。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述检测器包括镜层，所述镜层被布置为反射光通过所述相变材料层，以便增加所述检测器对入射光的吸光度。

4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述检测器被配置为充当谐振光腔，以便最大化所述检测器对选定波长的光的吸光度。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述选定波长在400nm至700nm的范围内。

6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述第一电极和所述第二电极包括至少部分透明的导电材料。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述第一电极和所述第二电极包括氧化铟锡、石墨烯、多层石墨烯、石墨、金、或PEDOT。

8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述相变材料包括选自以下组合的列表的元素的组合的化合物或合金：GeSbTe，VOx，NbOx，GeTe，GeSb，GaSb，AgInSbTe，InSb，InSbTe，InSe，SbTe，TeGeSbS，AgSbSe，SbSe，GeSbMnSn，AgSbTe，AuSbTe，以及AlSb。

9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述读出电路能在计数速率模式下操作，在所述计数速率模式下，由所述读出电路重置所述检测器的速率推断所述检测器上的光通量。

10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述读出电路能在子阈值模式下操作，在所述子阈值模式下，由处于非晶态的相变材料的电阻推断所述检测器上的光通量。

11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述读出电路被配置为调整所述偏置电压以改变所述检测器的灵敏度和/或动态范围。

12.根据权利要求9所述的装置，其中，所述读出电路被配置为调整所述偏置电压以响应于所述检测器的重置计数速率而改变器件的灵敏度。

13.根据权利要求10所述的装置，其中，所述读出电路被配置为响应于重置事件调整所述偏置电压以改变所述检测器的动态范围，从而改变入射到所述检测器上的引起所述相变材料层中的相变所需的光量。