[发明专利]光电记忆器件、光电记忆读出器件及相机模组

权利要求书

1.一种基于半导体异质结的光电记忆器件，其特征在于，所述光电记忆器件包括光电二极管及横向整流器；所述光电二极管包括半导体异质结、第一阳极及第一阴极，所述半导体异质结包括具有第一带隙的沟道层、具有第二带隙的阻拦层及形成于所述沟道层与所述阻拦层之间的接触界面处的二维电子气，所述阻拦层在所述沟道层上形成，所述第一阳极在所述阻拦层上形成，所述第一阴极在所述沟道层上形成且位于所述沟道层的一侧，所述第一阴极的内侧与所述二维电子气及所述阻拦层连接；所述横向整流器包括第二阳极及第二阴极，所述第二阴极在所述沟道层上形成且位于与所述第一阴极相对的一侧，所述第二阴极的内侧与所述阻拦层连接，所述第二阳极分别形成于所述第一阳极的一端、所述第二阴极以及所述第一阳极的该端与所述第二阴极之间的阻拦层上；其中，所述第一带隙小于所述第二带隙，所述沟道层和所述阻拦层的材质均为半导体，所述沟道层与所述阻拦层之间的接触界面中靠近所述第二阴极的预设区域不包括所述二维电子气，所述接触界面中除所述预设区域以外的区域包括所述二维电子气；

当所述光电记忆器件被预设入射光照射时，所述沟道层发生带间激励，并产生包括光生电子和光生空穴的电子空穴对；所述光生电子朝着所述二维电子气漂移，所述光生空穴漂移进所述沟道层本体，以生成光电压，所述二维电子气中的所述光生电子不断累积，所述第一阳极与所述第一阴极之间产生费米能级差；其中，所述预设入射光的光子能量大于所述第一带隙并且小于所述第二带隙。

2.如权利要求1所述的光电记忆器件，其特征在于，所述沟道层的材质和所述阻拦层的材质均为三族氮化物。

3.如权利要求2所述的光电记忆器件，其特征在于，所述沟道层的材质为氮化镓、铝镓氮及铟镓氮中的任意一种，所述阻拦层的材质为铝镓氮。

4.如权利要求1所述的光电记忆器件，其特征在于，所述半导体异质结还包括具有第三带隙的插入层，其中，所述插入层在所述沟道层与所述阻拦层之间形成，所述第三带隙大于所述第一带隙和第二带隙。

5.如权利要求1所述的光电记忆器件，其特征在于，所述半导体异质结还包括具有第四带隙的封盖层，其中，所述封盖层在所述阻拦层上形成，所述第四带隙小于或等于所述第一带隙。

6.如权利要求1所述的光电记忆器件，其特征在于，当生成的所述光电压大于所述横向整流器的导通电压时，所述横向整流器导通，所述光生电子通过所述横向整流器流向所述第一阳极，以产生瞬态光电流。

7.如权利要求6所述的光电记忆器件，其特征在于，所述瞬态光电流的大小随着所述预设入射光的斩波频率的增加而增大。

8.如权利要求6所述的光电记忆器件，其特征在于，所述瞬态光电流对所述第一阳极进行充电，所述第一阳极的费米能级提高；当所述第一阳极的费米能级提高到与所述二维电子气的费米能级相同时，所述瞬态光电流衰减为0。

9.如权利要求1所述的光电记忆器件，其特征在于，当所述预设入射光移除时，所述横向整流器处于截止状态，所述光生电子无法流回所述二维电子气，所述光生电子保留在所述第一阳极中。