[发明专利]一种光控半导体开关

权利要求书

1.一种光控半导体开关，其特征在于，所述的光控半导体开关的内部包括从上至下依次排列的屏蔽地电极、片式半导体激光器、激光分光耦合器、大面积半导体单元和屏蔽高压电极，在片式半导体激光器、激光分光耦合器的间隙内连接有取电模块或升压模块，光控半导体开关的侧面包裹有绝缘封装外壳，绝缘封装外壳与屏蔽电极共同构成光控半导体开关封装外壳；光控半导体开关的供电与触发信号接口伸出光控半导体开关封装外壳。

2.根据权利要求1所述的光控半导体开关，其特征在于，所述的片式半导体激光器包括分布式半导体激光单元和大电流激光驱动模块；所述的分布式半导体激光单元与大面积半导体单元相匹配；所述的大电流激光驱动模块中的大电流开关器件采用功率半导体器件。

3.根据权利要求1所述的光控半导体开关，其特征在于，所述的大面积半导体单元为阵列排列的多元胞，每个元胞的结构形式为以下任意一种：

a.具有一个光门极的元胞；

b.具有二个以上的光门极的元胞；

c.具有一个光阴极的元胞；

d.具有二个以上的光阴极的元胞；

e.具有一个光阴极和一个光门极的元胞；

f.具有一个的光阴极和二个以上的光门极的元胞；

g.具有一个的光门极和二个以上的光阴极的元胞；

h.具有二个以上的光门极和二个以上的光阴极的元胞；

其中，所述的光阴极为吸收光子产生光生载流子的半导体结构，光阴极的基底为半导体材料，在半导体材料上扩散有N型杂质；所述的光门级为吸收光子产生光生载流子的半导体结构，光门级的基底为半导体材料，在半导体材料上扩散有P型杂质。

4.根据权利要求3所述的光控半导体开关，其特征在于，所述的光阴极或光门极上蒸镀有增透膜。

5.根据权利要求3所述的光控半导体开关，其特征在于，所述的多元胞的阵列形状为扇形、圆形、方形、多边形、环形或半环形中的一种。

6.根据权利要求1所述的光控半导体开关，其特征在于，所述的激光分光耦合器为凹透镜、衍射分光镜或光纤中的一种。

7.根据权利要求1所述的光控半导体开关，其特征在于，所述的取电模块通过高压供电端取电。

8.根据权利要求7所述的光控半导体开关，其特征在于，所述的升压模块采取高频升压方式进行供电。

9.根据权利要求1所述的光控半导体开关，其特征在于，所述的绝缘封装外壳的材料为绝缘复合陶瓷。

10.根据权利要求10所述的光控半导体开关，其特征在于，所述的绝缘封装外壳中间嵌入有金属材料，端部有金属化层。