光电耦合器

摘要

一种光电耦合器，具有发送器部件和接收器部件，其中，发送器部件和接收器部件互相电流隔离并且互相光学耦合，并且这两个部件集成在共同的壳体中，接收器部件包括电压源，其中，电压源包括数量为N的互相串联连接的部分电压源，所述部分电压源构造为半导体二极管，其中，这些部分电压源中的每一个具有一个半导体二极管，所述半导体二极管具有p‑n结，各个部分电压源的部分电源电压互相具有小于20％的偏差，在每两个彼此相继的部分电压源之间构造有一个隧道二极管，部分电压源和隧道二极管单片地集成在一起，并且共同构成具有上侧和下侧的第一堆叠，部分电压源的数量N大于等于3，光在上侧处入射到堆叠上，并且在堆叠上侧处的照射面的尺寸基本上是所述堆叠在上侧处的面的尺寸，第一堆叠具有小于12μm的总厚度，在300K的情况下，只要第一堆叠被具有确定波长的光子流照射，则第一堆叠具有大于3伏的电源电压，其中，在从堆叠的上侧向所述堆叠的下侧的光入射方向上，半导体二极管的p吸收层和n吸收层的总厚度从最上面的二极管向着最下面的二极管增加。

主权项

一种光电耦合器(OPK)，所述光电耦合器具有：发送器部件(S)和接收器部件(EM)，其中，所述发送器部件(S)和所述接收器部件(EM)互相电流隔离并且互相光学耦合，并且所述两个部件(S，EM)集成在共同的壳体中，所述接收器部件(EM)包括‑数量为N的互相串联连接的部分电压源，所述部分电压源构造为半导体二极管，其中，所述部分电压源中的每一个具有一个半导体二极管(D1，D2，D3，D4，D5)，所述半导体二极管(D1，D2，D3，D4，D5)具有p‑n结，所述半导体二极管(D1，D2，D3，D4，D5)具有p掺杂的吸收层，所述半导体二极管(D1，D2，D3，D4，D5)具有n吸收层，其中，所述n吸收层被n掺杂的钝化层钝化，所述n掺杂的钝化层具有比所述n吸收层的带隙更大的带隙，各个部分电压源的部分电源电压互相具有小于20％的偏差，在每两个彼此相继的部分电压源之间构造有一个隧道二极管(T1，T2，T3，T4)，其中，所述隧道二极管(T1，T2，T3，T4)具有多个半导体层，所述半导体层具有比p/n吸收层的带隙更大的带隙，具有更大带隙的半导体层分别由具有经改变的化学计量和/或与所述半导体二极管(D1，D2，D3，D4，D5)的p/n吸收层不同的元素成分的材料组成，‑所述部分电压源和所述隧道二极管(T1，T2，T3，T4)单片地集成在一起并且共同构成具有上侧和下侧的第一堆叠(ST1)，所述部分电压源的数量N大于等于3，‑在所述第一堆叠(ST1)上，光(L)在所述上侧处入射到所述第一堆叠(ST1)的表面(OB)上，并且在堆叠上侧处经照射的表面(OB)的尺寸基本上或者至少相应于所述第一堆叠(ST1)在上侧处的面的尺寸，所述第一堆叠(ST1)具有小于12μm的总厚度，‑在300K的情况下，只要所述第一堆叠(ST1)被光(L)照射，则所述第一堆叠(ST1)具有大于3伏的电源电压(VQ1)，其中，在从所述第一堆叠(ST1)的上侧向所述堆叠的下侧的光入射方向上，半导体二极管的p吸收层和n吸收层的总厚度从最上面的二极管(D1)向着最下面的二极管(D3‑D5)增加，所述半导体二极管(D1，D2，D3，D4)的每一个p吸收层被p掺杂的钝化层钝化，所述p掺杂的钝化层具有比所述p吸收层的带隙更大的带隙，并且所述电压源在所述堆叠的下侧附近具有环绕的、台阶形的边缘。