DE19814125C1 - Steuerbarer optischer Detektor - Google Patents

Steuerbarer optischer Detektor

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kombination aus einem herkömmlichen Lichtdetektor und einem speziellen Halbleitersystem zu einem neuartigen Lichtdetektor, dessen Empfindlichkeit durch eine externe Steuerspannung geschaltet werden kann. DOLLAR A Es ist bekannt, daß Licht in einem Halbleiter, dessen Bandlücke kleiner als die Photonenenergie ist, durch Photogeneration von Ladungsträgern absorbiert wird. Es ist weiterhin bekannt, daß diese photogenerierten Ladungsträger in Form von Photolumineszenzlicht rekombinieren können und daß diese Photoluminizenz durch die Trennung der Ladungsträger in einem lateralen elektrischen Feld unterbunden werden kann. DOLLAR A Es wird hier nun vorgeschlagen, diese physikalischen Gegebenheiten zu nutzen, um durch die Kombination eines speziell dafür entworfenen und strukturierten Halbleitersystems mit einem herkömmlichen Lichtdetektor einen neuartigen Lichtdetektor mit hoher zeitlicher Auflösung zu gewinnen. DOLLAR A Das Halbleitersystem ist so gestaltet, daß ein Lichtsignal (6) das Halbleiter-Substrat (1) nicht durchdringen kann. Durch Photogeneration von Ladungsträgern und strahlender Rekombination derselben in Form von Photoluminizenz innerhalb spezieller Bereiche des Halbleitersystems (4) kann das primäre Lichtsignal auf eine größere Wellenlänge umgesetzt werden, das Substrat durchdringen und im dahinterliegenden Photodetektor (8) nachgewiesen werden. Der Umsetzmechanismus bzw. die Photoluminizenz (7) der Schichten (4) kann durch eine an dem interdigitalen ...

Description

Die Erfindung betrifft einen Detektor entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Detektor ist aus der JP 53-96784 A bekannt.
Stand der Technik
Bei dem bekannten Detektor werden optische Signale in einer fluoreszierenden Substanz in ein Lichtsignal größerer Wellenlänge verwandelt. Das verwandelte Lichtsignal wird in einem Detektor nachgewiesen, der die fluoreszierende Substanz umgibt, wodurch eine hohe Empfindlichkeit erreicht wird.
Die Verarbeitung schneller optischer Signale spielt eine rasch wachsende Rolle in Meßtechnik, Analytik und optischer Datenübertragung.
Ein steuerbarer optischer Detektor, dessen Empfindlichkeit durch ein externes elektrisches Signal bestimmt wird, bietet zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten auf diesen Gebieten.
Im wesentlichen werden folgende drei Methoden verwendet (dargestellt in den Fig. 3, 4 und 5), um den zeitlichen Intensitätsverlauf eines schnellen Lichtsignals (11) mit einer Zeitdynamik im Nanosekunden-Bereich und einer periodischen Wiederholung nach der Zeit T (14) aufzunehmen.
  • A) Das Lichtsignal (11) mit der zeitlichen Periode T (14) wird nach Fig. 3 auf einen schnellen Detektor (12) geführt, dort in ein elektrisches Signal (13) umgewandelt und in einem beliebig gearteten, aber ausreichend schnellen Aufnahmemedium (15) (Oszilloskop, schneller Speicher etc.) gespeichert. In Fig. 3 sind Lichtsignal (11) und Detektor-Ausgangssignal (13) über der Zeit t dargestellt.
  • B) Das Lichtsignal (11) wird - wie in Fig. 4 skizziert - auf einen schnellen Detektor (12) geführt und dort in ein elektrisches Signal (13) umgewandelt. Ein schneller, durch ein externes elektrisches Signal (17) steuerbarer elektrischer Schalter (20) verarbeitet das Signal weiter und reduziert es auf einen Zeitbereich Δt (19). Dieses reduzierte elektrische Signal (21) kann von einem relativ trägen Meßgerät (22) aufgenommen werden. Dort kann der zeitliche Mittelwert des reduzierten elektrischen Signals abgelesen werden. Man erhält damit ein Maß für die Lichtintensität im Zeitintervall Δt zur Zeit toff (18) innerhalb einer Periode T. Durch schrittweises Verschieben des Zeitfensters Δt, d. h. durch Variation der Offset-Zeit toff zwischen 0 und T, kann sukzessive das Zeitverhalten aufgenommen werden. Diese Vorgehensweise ist in Fig. 6 skizziert. Der ermittelte zeitliche Verlauf stimmt um so besser mit dem tatsächlichen Verlauf überein, je kleiner das Zeitintervall Δt gewählt werden kann.
  • C) Das Lichtsignal (11) wird, wie Fig. 5 andeutet, schon vor dem Auftreffen auf den Detektor mittels eines durch externe Signale (24) steuerbaren schnellen optischen Schalters (23) auf das Zeitintervall Δtopt (25) reduziert. Das reduzierte Lichtsignal (27) trifft auf einen relativ trägen Licht-Detektor (8). Dieser liefert an seinem Ausgang die gemittelte Lichtintensität des sich mit der Periode T wiederholenden Ausschnitts Δtopt aus dem primären Lichtsignal. Der gesamte zeitliche Signalverlauf wird auch hier wiederum erhalten, wenn man den zeitlichen Versatz toff (26) des Zeitfensters schrittweise - wie in Fig. 6 gezeigt - variiert.
Nachteile des Stands der Technik
Zeitauflösende Systeme nach den unter A) und B) beschriebenen Prinzipien erfordern einerseits teure, qualitativ hochwertige optische Sensoren und andererseits eine elektronisch sehr aufwendige und damit teure Verarbeitung des schwachen, aber hochfrequenten Detektorsignals. Die Methoden A) und B) zeigen insbesondere den Nachteil, daß ein schwaches, aber periodisches Lichtsignal nicht im Lichtdetektor zu einem stärkeren Signal aufintegriert werden kann. Diese Aufgabe muß jeweils von der nachgeschalteten aufwendigen Elektronik übernommen werden. Häufig führt die zeitintensive Auswertung zu Detektor-Totzeiten, d. h. Zeiten, in denen das gesamte Aufnahmesystem nicht für die Aufnahme weiterer Signale zur Verfügung steht.
Der Vorteil der Methode C) ist die Verwendbarkeit eines konventionellen Lichtdetektors und eine einfache und kostengünstige Aufnahme des Detektor-Ausgangssignals, das schon die gewünschte Information über den gewählten Ausschnitt aus dem primären Lichtsignal enthält. Eine teure Auswerte-Elektronik entfällt daher.
Allerdings stehen zur Realisierung der Methode C) zur Zeit noch nicht viele ausreichend schnelle optische Schalterkonzepte zur Verfügung. Einschlägige optische Schalter, die mit typischen Verschlußzeiten von 1 ns arbeiten können, sind beispielsweise
  • a) Microchannel-Plates und
  • b) Pockelszellen.
Die optischen Schalter unter a) bzw. b) arbeiten allerdings mit hohen Steuerspannungen von einigen 100 V bis einige kV. Wiederum wird somit eine relativ aufwendige Elektronik benötigt, die in der Lage ist, Hochspannungs-Steuersignale in Nanosekunden zu schalten. Nicht selten führt dies wiederum zu Detektor-Totzeiten.
Ebenfalls gegen diese Lösungen sprechen die großen räumlichen Abmessungen, die einer Integration mit dem Detektor auf kleinstem Raum entgegenstehen. Darüber hinaus ist ihre Herstellung relativ aufwendig und resultiert in hohen Produktionskosten.
Aufgabe der Erfindung ist die Aufnahme schneller Lichtsignale.
Die Aufgabe wird durch einen Detektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das Konzept der Erfindung ist die Kombination eines speziell ausgelegten und strukturierten Halbleitersystems, welches durch seine Auslegung bedingt als optischer Schalter bzw. als schaltbarer Frequenzumwandler wirkt, mit einem herkömmlichen Lichtdetektor in der in Fig. 1 und 2 angedeuteten Weise. Das resultierende Bauelement eignet sich beispielsweise für zeitauflösende Messungen, wie sie unter C) beschrieben sind.
Ausschlaggebend für die Funktionsweise ist der innere Aufbau des auf einem Substrat (1) aufgebrachten Halbleitersystems (2), sowie die Wahl des Substrates selbst. Elementaranregungen des Halbleitersystems, wie z. B. die Generation von Elektronen, Löchern, Elektron-Lochpaaren oder die Bildung von exzitonischen Anregungen, können durch Beleuchten des Halbleiters mit Licht bewirkt werden. Auf diese Weise kann auf den Festkörper treffendes Licht in eine Elementaranregung umgewandelt werden. In dieser umgewandelten Form können die Lichtsignale nun durch extern schaltbare elektrische Felder bearbeitet werden. Nach einer typischen Lebensdauer können sich diese Elementaranregungen durch strahlende Rekombination in Photolumineszenz-Licht zurückverwandeln, falls dieser Prozess nicht durch die eingeprägten elektrischen Felder unterbunden wird (Appl. Phys. Lett., Bd. 64, 1994, S. 330-332). In dieser Erfindung wird vorzugsweise ein auf der Oberfläche des Halbleitersystems aufgebrachtes interdigitales Fingersystem dazu benutzt, laterale elektrische Felder in die Ebene des Halbleitersystems einzuprägen. Diese Felder in ausreichender Stärke führen zu einer räumlichen Trennung der photogenerierten positiven und negativen Ladungen (30). Damit wird die Rekombinationsrate drastisch gesenkt, da der Wellenfunktionsüberlapp zwischen Elektron- und Lochzuständen stark reduziert ist: Die Photolumineszenz-Antwort des Halbleitersystems auf das primäre Lichtsignal kann daher durch elektrische Signale geschaltet werden.
Das in Fig. 1 eingezeichnete Halbleitersystem (2) soll mindestens eine Schicht (4) eines Halbleiters mit einer Bandlücke kleiner als die Bandlücke des Substrats enthalten. Hat das primäre Lichtsignal (6) eine Energie, die größer als die Bandlücke des Substrats ist, so kann dieses Licht das Substrat (1) nicht durchdringen. Elektronen und Löcher können nun durch das primäre Licht in der Schicht (4) erzeugt werden oder nach der Entstehung in einer benachbarten Schicht dorthin gelangen. Rekombinieren die Ladungsträger über den Mechanismus der Photolumineszenz innerhalb der Schicht (4), so ist die Energie des entstehenden sekundären Photolumineszenz-Lichtsignals (7) kleiner als die Bandlückenenergie des Substrats. Damit wird das sekundäre Lichtsignal im Substrat nicht absorbiert. Es wird dieses durchdringen und kann auf dem darunter angebrachten konventionellen Photodetektor (8) nachgewiesen werden. Der Photodetektor muß dazu in seiner spektralen Empfindlichkeit der Photolumineszenz-Wellenlänge gemäß gewählt werden. Das von ihm empfangene Lichtsignal ist in seiner Intensität ein Maß für die Intensität des primären Lichtsignals. Durch die Möglichkeit der Unterdrückung des sekundären Lichtsignals mittels einer extern angelegten Spannung an der interdigitalen Elektrodenstruktur kann die Sensitivität des Gesamtsystems aus Halbleitersystem und Lichtsensor geschaltet werden. Dieses Schalten kann aufgrund der geringen beteiligten Kapazitäten sehr schnell (< 100 ps) vor sich gehen.
Somit werden z. B. zeitauflösende Messungen, wie sie in der Methode C) dargestellt sind, ermöglicht.
Ein Vorteil des Detektors gemäß Anspruch 1 ist die Einfachheit des Funktionsprinzips, die Möglichkeit der Integration auf kleinstem Raum, die niedrigen benötigten Steuerspannungen zur Steuerung der Lichtempfindlichkeit des Gesamtsystems (von der Größenordnung 1 V), die Möglichkeit der kostengünstigen Herstellung mit gängigen Halbleiter-Epitaxie- und Planarlithographie-Verfahren und vor allem die relativ kleinen Schaltzeiten, die unter einer Nanosekunde liegen können.
Zahlreiche Anwendungsgebiete bieten sich für einen schaltbaren Lichtdetektor gemäß Anspruch 1. Insbesondere sei hier die Möglichkeit der phasensensitiven Messung schneller Lichtsignale im GHz- Bereich genannt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Fig. 1 bzw. 2 dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Die in Fig. 1 gezeigte Version des schaltbaren Lichtdetektors nach Anspruch 1 besteht aus einem 0,5 mm dicken Halbleiter-Substrat (I), in diesem Falle GaAs, auf dem durch epitaktische Verfahren ein Halbleitersystem (2) aus einer 10 nm In0.15Ga0,85As-Schicht (4) und einer 20 nm dicken GaAs Deckschicht aufgebracht ist. Dieses aufgebrachte Halbleitersystem wird durch Lithographie bzw. Ätzprozesse so zugeschnitten, daß es durch ein interdigitales Elektrodensystem (5) komplett überdeckt wird. Somit kann mittels des Elektrodensystems auf dem gesamten optisch erreichbaren Bereich der Heterostruktur ein laterales elektrisches Feld eingeprägt werden. Ein dem Halbleitersystem (2) durch eine Optik zugeführtes schnelles Lichtsignal mit einer Energie, die größer als die Bandlücke von GaAs ist, wird im Substrat Ladungsträger erzeugen und dadurch dort absorbiert werden.
Diese so erzeugten Ladungsträger können ihr energetisches Minimum in der InGaAs-Schicht finden und sich dort sammeln. Ebenfalls kann das primäre Licht in der InGaAs-Schicht Ladungsträger erzeugen. Diese sich in der InGaAs-Schicht befindlichen Ladungsträger können durch strahlende Rekombination Photolumineszenzlicht mit einer Energie, die kleiner als die Bandlücke von GaAs ist, generieren. Damit wird dieses sekundäre Lichtsignal (7) im Substrat nicht absorbiert und gelangt auf den unter dem Substrat befindlichen Photodetektor (8), in dieser Ausführung eine Silizium-PIN- Diode. Da die am Elektrodensystem angelegte Spannung den Erzeugungsprozeß der sekundären Photolumineszenz, also die Frequenzumwandlung des primären Lichtsignals bestimmt, kann damit die Empfindlichkeit des Gesamtsystems für ein primär einfallendes Lichtsignal auf ein Zeitfenster Δt reduziert werden. An der Photodiode, die in der gezeigten Ausführung träge auf der Zeitskala des Lichtsignals ist, kann ein elektrisches Signal abgegriffen werden, das ein Maß für das im Zeitfenster Δt auftreffende primäre Lichtsignal bildet.
In der in Fig. 2 gezeigten Ausführung besitzt das Halbleitersystem (2) zusätzlich eine eingebaute Wellenleiter-Struktur, so daß das externe Lichtsignal effizient über eine Glasfaser (10) eingekoppelt werden kann. Damit erhöht man die Effizienz der Lichtabsorption im InGaAs-Quantentopf.
Fig. 8 zeigt den Aufbau für ein Experiment zum Test eines Prototypen (35) der Erfindung, so wie er in Fig. 1 beschrieben ist. Zur Generation eines schnellen Test-Lichtsignals wurde ein Halbleiter- Diodenlaser (34) mit einer Wellenlänge von 780 nm verwendet.
Ein Puls-Generator steuert und koordiniert die Laser-Diode und die an dem Elektrodensystem des Detektors (35) anliegende Spannung (33), welche dessen Detektionszeitfenster festlegt. In der verwendeten Konfiguration erzeugte der Laser Lichtpulse der Länge 500 ns mit einer Wiederholrate von 70000 Pulsen pro Sekunde, d. h. einer Periodendauer T von ca. 14 µs.
Das Lasersignal mit einer mittleren Leistung vor 30 µW wird mit Hilfe einer Optik auf das Detektor- System abgebildet. An den Elektroden des Detektors wird eine Spannung von 1 V angelegt, die einmal pro Periode T für eine Zeit Δt = 2 ns auf 0 V gesetzt wird. In den Zeiten, in denen die Spannung anliegt, wird im Inneren des Detektors die Frequenzumwandlung des Laserlichtes unterbunden. In der kurzen Zeitspanne, in der die Spannung an den Elektroden auf Null gesetzt ist, wird das Laserlicht im Inneren des Detektors in langwelligere Photolumineszenz-Strahlung umgewandelt, gelangt bis zur Si-PIN-Diode und erzeugt ein Photostromsignal. Das Photodioden-Ausgangssignal stellt ein Maß für die Stärke der Photolumineszenz innerhalb der Aus-Zeiten der Elektroden­ spannung und damit für die auftreffende primäre Lichtintensität während dieser Zeit dar. In Fig. 9 wurde dieses Ausgangssignal als Photostromsignal für verschiedene zeitliche Positionen des Ausfensters Δt (39) innerhalb der Periode T aufgetragen. Deutlich ist die scharf abfallende Intensitätsflanke (38) des Ausschaltvorganges des Lasers zur Zeit t = 510 ns zu erkennen. Der zeitliche Offset von 10 ns zur nominellen Ausschaltzeit von t = 500 ns rührt sowohl von Laufzeiten der elektrischen und optischen Signale als auch von Schaltzeiten innerhalb der Laser-Ansteuerung her. Diese Messung beweist damit die Fähigkeit des Prototypen (35), d. h. der Anordnung wie in Fig. 1 gezeigt, Lichtsignale mit einer Zeitauflösung im ns-Bereich, d. h. mit einer zeitlichen Dynamik im GHz-Bereich, zu vermessen. Das Gesamtsystem ist also ein steuerbarer Lichtdetektor, der nur in extern schaltbaren Zeitintervallen Δt empfindlich für auftreffendes Licht einer Wellenlänge < 820 nm ist. Zu betonen ist erneut, daß bei der Detektion des Lichts keine internen Totzeiten des Detektors auftreten, d. h. die Zeitfenster Δt der Lichtdetektion beliebig dicht aufeinander folgen können. Lichtsignale mit einer Modulation im GHz-Bereich können daher phasensensitiv gemessen werden.
Bezugszeichenliste
(
1
)Halbleiter-Substrat
(
2
)Auf das Substrat aufgebrachtes Halbleiterschichtsystem
(
3
)Bereich in dem das Halbleiterschichtsystem durch einen Ätzprozeß entfernt wurde
(
4
)Schicht innerhalb des Halbleitersystems mit einer Energielücke kleiner als die Energielücke des Substrats (
2
)
(
5
)Interdigitales Elektrodensystem, mit dem parallel zur Oberfläche verlaufende elektrische Felder in das darunterliegende Halbleiterschichtsystem eingeprägt werden können
(
6
)Einfallendes primäres Lichtsignal mit hoher zeitlicher Dynamik
(
7
)In den Schichten (
4
) durch Photolumineszenz erzeugtes sekundäres Lichtsignal
(
8
)Konventioneller Lichtdetektor
(
9
)Signalleitungen des Lichtdetektors
(
10
)Glasfaser-Zuleitung zur Einkopplung des primären Lichtsignals in die Ebene des Halbleitersystems (
2
)
(
11
)Aufzunehmendes Lichtsignal mit zeitlich periodischer Struktur
(
12
)Schneller Detektor für optische Lichtsignale
(
13
)Elektrisches Ausgangssignal des optischen Detektors (
12
)
(
14
)Periodendauer T des einfallenden Lichtsignals (
11
)
(
15
)Schnelles Aufnahmegerät für elektrische Signale
(
16
)Aufnahme des zeitlichen Verlaufs des Lichtsignals (
11
)
(
17
)Steuersignal für den schnellen elektrischen Schalter (
20
)
(
18
)Zeitversatz toff
des Intervalls Δt (
19
) gegenüber dem Beginn einer Periode T (
14
)
(
19
)Länge des Zeitintervalls Δt innerhalb der Periode T (
14
), in dem der angesteuerte elektrisch Schalter (
20
) geschlossen ist
(
20
)Durch ein externes elektrisches Signal steuerbarer schneller elektrischer Schalter
(
21
)Durch einen elektrischen Schalter auf die Zeitintervalle der Breite Δt (
19
) reduziertes elektrisches Signal
(
22
)Träges Meßgerät für elektrische Signale der Art (
21
)
(
23
)Schneller optischer Schalter
(
24
)Elektrisches Steuersignal zur Ansteuerung eines schnellen optischen Schalters (
23
)
(
25
)Öffnungszeit Δtopt
des optischen Schalters (
23
)
(
26
)Versatz toff
der Öffnungszeit des optischen Schalters (
25
) bezogen auf den Beginn einer Periode T
(
27
)Durch einen optischen Schalter auf entsprechende Zeitintervalle reduziertes optisches Signal
(
28
)Elektrisches Ausgangssignal des optischen Sensors (
8
). Es entspricht dem zeitlichen Mittelwert des auf den Detektor auftreffenden reduzierten Lichtsignals.
(
29
)Durch Photogeneration gebildetes Elektron-Loch-Paar
(
30
)Im lateralen elektrischen Feld getrennte Ladungsträger
(
31
)Pulsgenerator zu Steuerung und zeitlichen Koordinierung eines Diodenlasers (
34
) und des Zeitfensters des Detektors (
35
)
(
32
)Steuersignal zu Ansteuerung des Diodenlasers
(
33
)Steuersignal zur Ansteuerung des Empfindlichkeitsfensters des vorgestellten Detektorsystems (
35
)
(
34
)Diodenlaser zur Erzeugung eines Referenz-Lichtsignals mit hoher zeitlicher Dynamik
(
35
)Steuerbarer optischer Detektor
(
36
)Elektrisches Ausgangssignal des Detektors (
35
)
(
37
)Nomineller Ausschaltzeitpunkt des Diodenlasers innerhalb der Periode T
(
38
)Ausschalt-Flanke des Diodenlasers, wie sie sich in einer Messung mit dem Detektor (
35
) zeigt
(
39
)Detektionsfenster des Detektors (
35
), welches sukzessive zeitlich gegen das Lasersignal (
11
) verschoben wird

Claims (12)

1. Steuerbarer optischer Detektor
  • 1. mit zumindest einer Einrichtung zur Einkopplung optischer Signale;
  • 2. mit einem System zu Absorption optischer Signale, welches nach der Absorption Licht größerer Wellenlänge aussendet; und
  • 3. einer Detektorstruktur zum Empfang des Lichts größerer Wellenlänge;
dadurch gekennzeichnet,
  • 1. daß das System zur Absorption optischer Signale ein Halbleitersystem ist, in welchem zumindest ein Teil der optischen Signale in Elementaranregungen des Halbleiters umgesetzt wird, die innerhalb des Halbleitersystems durch Photolumineszenz rekombinieren können;
  • 2. daß zwischen dem Halbleitersystem und der Detektorstruktur ein Substrat angeordnet ist, welches als Frequenzfilter wirkt, derart, daß nicht das primäre optische Signal, wohl aber das im Halbleitersystem frequenzgewandelte niederfrequentere Photolumineszenz-Signal die Detektorstruktur erreicht und dort nachgewiesen werden kann; und
  • 3. daß eine Einrichtung zur Erzeugung elektrischer Felder im Halbleitersystem vorhanden ist, wodurch die Frequenzwandlung durch eine externe Spannung steuerbar ist.
2. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Halbleitersystems so gewählt wird, daß die Elementaranregungen Elektronen, Löcher, Elektron- Lochpaare oder exzitonische Anregungen sind.
3. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Halbleitersystems so gewählt wird, daß die Transformation der optischen Signale in die Elementaranregungen des Halbleiters durch thermische Generation von Elektronen, Löchern, Elektron-Lochpaaren oder exzitonische Anregungen bewirkt wird.
4. Detektor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitersystem eine Verbindung aus verschiedenen Halbleitermaterialien, insbesondere eine Heterostruktur, darstellt.
5. Detektor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Bereiche des Halbleiters in Form einer Quantentopfstruktur oder einer Kombination aus Quantentopfstrukturen oder äquivalenten Potentialtöpfen ausgebildet sind.
6. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkopplung der optischen Signale durch eine externe Beleuchtung entweder direkt oder durch zumindest einen optischen Wellenleiter erfolgt.
7. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitersystem eine Wellenleiterstruktur zur effektiven Führung der externen optischen Signale innerhalb der Struktur enthält.
8. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Halbleitersystems eine optisch aktive Struktur ausgebildet ist, die das Photolumineszenzlicht verstärkt.
9. Detektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die optisch aktive Struktur mit Verstärkungsfunktion in Form einer Laser-Struktur ausgeführt ist.
10. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtsignal der Photolumineszenz der Detektorstruktur durch einen Wellenleiter zugeführt wird.
11. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorstruktur mit dem frequenzwandelnden Halbleitersystem und dem frequenzfilternden Substrat monolithisch integriert ist.
12. Verwendung des Detektors nach einem der Ansprüche 1 bis 11 als ein in seiner Empfindlichkeit elektrisch steuerbarer Lichtdetektor.
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