Claims (9)
1. Каскадный фотопреобразователь с квантоворазмерными структурами, включающий полупроводниковую подложку, у которой лицевая поверхность разориентирована от кристаллографической плоскости (100), по меньшей мере один фотоактивный p-n переход, состоящий из полупроводникового материала, включающего атомы мышьяка (As) и галлия (Ga), содержащий по меньшей мере один активный квантоворазмерный полупроводниковый слой, включающий атомы индия (In), галлия (Ga) и мышьяка (As), состоящий из областей с различными толщиной и концентрацией атомов индия (In), и по меньшей мере один фотоактивный p-n переход, состоящий из полупроводникового материала, включающего атомы фосфора (Р) и галлия (Ga), содержащий по меньшей мере один активный квантоворазмерный полупроводниковый слой, включающий атомы индия (In), галлия (Ga) и фосфора (Р), состоящий из областей с различными толщиной и концентрацией атомов индия (In).1. A cascade photoconverter with quantum-well structures, including a semiconductor substrate, in which the front surface is misoriented from the crystallographic plane (100), at least one photoactive pn junction consisting of a semiconductor material comprising arsenic atoms (As) and gallium (Ga) containing at least one active quantum-well semiconductor layer, including indium (In), gallium (Ga) and arsenic (As) atoms, consisting of regions with different thickness and concentration of indium (In) atoms, and m at least one photoactive pn junction, consisting of a semiconductor material including phosphorus (P) and gallium (Ga) atoms, containing at least one active quantum-well semiconductor layer, including indium (In), gallium (Ga) and phosphorus (P) atoms consisting of regions with different thickness and concentration of indium atoms (In).
2. Каскадный фотопреобразователь по п. 1, отличающийся тем, что активные полупроводниковые слои содержат обогащенные и обедненные индием (In) области.2. The cascade photoconverter according to claim 1, characterized in that the active semiconductor layers contain enriched and depleted indium (In) region.
3. Каскадный фотопреобразователь по п. 1, отличающийся тем, что подложка выполнена из Ge или GaAs.3. The cascade photoconverter according to claim 1, characterized in that the substrate is made of Ge or GaAs.
4. Каскадный фотопреобразователь по п. 1, отличающийся тем, что в качестве материала фотоактивного p-n перехода, состоящего из полупроводникового материала, включающего атомы мышьяка и галлия, используется GaAs, GaInAs или AlGaInAs.4. The cascade photoconverter according to claim 1, characterized in that GaAs, GaInAs or AlGaInAs are used as the material of the photoactive p-n junction, consisting of a semiconductor material including arsenic and gallium atoms.
5. Каскадный фотопреобразователь по п. 4, отличающийся тем, что активный полупроводниковый слой, включающий атомы индия, галлия и мышьяка, выполнен из InxGa1-xAs со средним содержанием x индия (30-50) ат. %.5. The cascade photoconverter according to claim 4, characterized in that the active semiconductor layer including indium, gallium and arsenic atoms is made of In x Ga 1-x As with an average content of x indium (30-50) at. %
6. Каскадный фотопреобразователь по п. 1, отличающийся тем, что в качестве материала фотоактивного p-n перехода, состоящего из полупроводникового материала, включающего атомы фосфора и галлия, используется GaInP или AlGaInP.6. The cascade photoconverter according to claim 1, characterized in that GaInP or AlGaInP is used as the material of the photoactive p-n junction, consisting of a semiconductor material including phosphorus and gallium atoms.
7. Каскадный фотопреобразователь по п. 6, отличающийся тем, что активный полупроводниковый слой, включающий атомы индия, галлия и фосфора, выполнен из InxGa1-xP со средним содержанием x индия (10-20) ат. %.7. The cascade photoconverter according to claim 6, characterized in that the active semiconductor layer, including indium, gallium and phosphorus atoms, is made of In x Ga 1-x P with an average content of x indium (10-20) at. %
8. Каскадный фотопреобразователь по п. 1, отличающийся тем, что на подложку p-GaAs, у которой лицевая поверхность разориентирована от кристаллографической плоскости (100) на 6 градусов, последовательно осаждены буферный слой из p-GaAs, нижний фотоактивный переход, включающий последовательно осаженные слой тыльного потенциального барьера из p-AlGaAs или p-GaInP, базовый слой из p-GaAs, нелегированный слой из GaAs, включающий по меньшей мере 10 активных полупроводниковых слоев на основе InxGa1-xAs со средним содержанием x индия (30-50) ат. %, разделенных между собой спейсерами, выполненными из GaAs, эмиттерный слой из n-GaAs и слой широкозонного окна из n-AlGaAs или двухслойное широкозонное окно, включающее слой из n-GaInP и слой из n-AlInP, туннельный диод, содержащий последовательно осажденные слои n++-GaAs или n++-GaInP и слой p++-AlGaAs, верхний фотоактивный переход, включающий последовательно осаженные слой тыльного потенциального барьера из p-AlGaInP, базовый слой из p-GaInP, нелегированный слой из GaInP, включающий по меньшей мере 10 активных полупроводниковых слоев на основе InxGa1-xP со средним содержанием x индия (10-20) ат. %, разделенных между собой спейсерами, выполненными из GaInP, эмиттерный слой из n-GaInP и слой широкозонного окна из n-AlInP, а также контактный подслой из n-GaAs.8. The cascade photoconverter according to claim 1, characterized in that on the p-GaAs substrate, in which the front surface is 6 degrees misoriented from the crystallographic plane (100), a buffer layer of p-GaAs is deposited sequentially, the lower photoactive transition including sequentially deposited p-AlGaAs or p-GaInP back potential barrier layer, p-GaAs base layer, undoped GaAs layer, comprising at least 10 active semiconductor layers based on In x Ga 1-x As with an average content of x indium (30- 50) at. % separated by spacers made of GaAs, an n-GaAs emitter layer and a wide-gap window layer from n-AlGaAs or a two-layer wide-gap window including a layer from n-GaInP and a layer from n-AlInP, a tunnel diode containing sequentially deposited layers n ++ -GaAs or n ++ -GaInP and a p ++ -AlGaAs layer, an upper photoactive transition including a sequentially deposited back-potential barrier layer from p-AlGaInP, a base layer from p-GaInP, an undoped layer from GaInP, including at least at least 10 active semiconductor layers based on In x Ga 1-x P with an average content eat x india (10-20) at. % separated by spacers made of GaInP, an emitter layer of n-GaInP and a wide-gap window layer of n-AlInP, as well as a contact sublayer of n-GaAs.
9. Каскадный фотопреобразователь по п. 1, отличающийся тем, что на подложку p-Ge, у которой лицевая поверхность разориентирована от кристаллографической плоскости (100) на 6 градусов, последовательно осаждены нуклеационный слой из GaInP, создающий нижний фотоактивный переход в подложке германия за счет диффузии атомов фосфора, буферный слой из n-GaInAs с содержанием индия 0-2%, нижний туннельный диод, включающий последовательно осаженные слои широкозонного барьера, n++-слой и p++-слой, средний фотоактивный переход, включающий слой тыльного потенциального барьера из p-AlGaAs или p-GaInP, базовый слой из p-GaInAs с содержанием индия 0-2%, нелегированный слой из GaInAs с содержанием индия 0-2%, включающий по меньшей мере 10 активных полупроводниковых слоев на основе InxGa1-xAs со средним содержанием x индия (30-50) ат. %, разделенных между собой спейсерами, выполненными из GaInAs с содержанием индия 0-2%, эмиттерный слой из n-GaInAs с содержанием индия 0-2% и слой широкозонного окна из n-AlGaAs или двухслойное широкозонное окно, включающее слой из n-GaInP и слой из n-AlInP, верхний туннельный диод, содержащий последовательно осажденные слои n++-GaAs или n++-GaInP и слой p++-AlGaAs, верхний фотоактивный переход, включающий последовательно осаженные слой тыльного потенциального барьера из p-AlGaInP, базовый слой из p-GaInP, нелегированный слой из GaInP, включающий по меньшей мере 10 активных полупроводниковых слоев на основе InxGa1-xP со средним содержанием x индия (10-20) ат. %, разделенных между собой спейсерами, выполненными из GaInP, эмиттерный слой из n-GaInP и слой широкозонного окна из n-AlInP, а также контактный подслой из n-GaInAs с содержанием индия 0-2%.9. The cascade photoconverter according to claim 1, characterized in that on the p-Ge substrate, in which the front surface is 6 degrees misoriented from the crystallographic plane (100), a GaInP nucleation layer is deposited sequentially, creating a lower photoactive transition in the germanium substrate due to diffusion of phosphorus atoms, a buffer layer of n-GaInAs with an indium content of 0-2%, a lower tunneling diode, which includes sequentially deposited layers of a wide-gap barrier, an n ++ layer and a p ++ layer, an average photoactive transition, including a layer of the back potential p-AlGaAs or p-GaInP barrier, p-GaInAs base layer with 0-2% indium content, undoped GaInAs layer with 0-2% indium content, including at least 10 active In x Ga based semiconductor layers 1-x As with an average content of x indium (30-50) at. % separated by spacers made of GaInAs with an indium content of 0-2%, an emitter layer of n-GaInAs with an indium content of 0-2% and a layer of a wide-gap window from n-AlGaAs or a two-layer wide-gap window including a layer of n-GaInP and a layer of n-AlInP, an upper tunnel diode containing successively deposited layers of n ++ -GaAs or n ++ -GaInP and a layer of p ++ -AlGaAs, an upper photoactive transition comprising a series of deposited layer of a back potential barrier from p-AlGaInP, p-GaInP base layer; unalloyed GaInP layer comprising at least 10 active half Vodnikova layers based on In x Ga 1-x P x with an average content of indium (10-20) at. % separated by spacers made of GaInP, an emitter layer of n-GaInP and a wide-gap window layer of n-AlInP, as well as a contact sublayer of n-GaInP with an indium content of 0-2%.