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CN112531072B - 光开关结构、相关的制造方法以及具有光开关结构和电压源的装置 - Google Patents

光开关结构、相关的制造方法以及具有光开关结构和电压源的装置 Download PDF

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CN112531072B
CN112531072B CN202010887547.3A CN202010887547A CN112531072B CN 112531072 B CN112531072 B CN 112531072B CN 202010887547 A CN202010887547 A CN 202010887547A CN 112531072 B CN112531072 B CN 112531072B
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Abstract

本发明公开了一种光开关结构(2)，包括具有n区(5)的半导体衬底(4)，布置在所述半导体衬底(4)的n区侧的氢化SiNx层(8)，与所述n区(5)接触的阴极(9)，和与所述SiNx层(8)接触的阳极(10)，其中，所述光开关结构(2)设置成，当在所述阳极(10)与所述阴极(9)之间施加外部电压时，用光(L)照射所述SiNx层(8)，以切换到非线性导电状态。

Description

光开关结构、相关的制造方法以及具有光开关结构和电压源的装置
技术领域
本发明涉及光开关结构、用于制造光开关结构的方法以及具有光开关结构和电压源的装置。
背景技术
基于半导体衬底的光开关结构尤其能够用于光电导半导体开关(SemiconductorPhotoconductive Switches-PCCS)，并且可以用作，例如，微波脉冲源，用于超宽带通信和在高性能超宽带雷达设备中。众所周知，根据现有技术，基于半绝缘半导体块材料(例如，砷化镓，碳化硅或氮化镓)的光开关结构，具有由高能激光触发的2kV至300kV之间的偏压。
尽管这种光开关结构具有优异的电气特性，但是它们在技术上非常复杂、非常昂贵，并且可靠性差和使用寿命短。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改良的基于半导体的光开关结构。
为了实现该目的，根据本发明提出了一种光开关结构，该光开关结构包括具有n区的半导体衬底、布置在半导体衬底上的n区侧的氢化SiNx层、与n区接触的阴极和与SiNx层接触的阳极，其中，光开关结构设置成，当在阳极和阴极之间施加外部电压时，用光照射SiNx层，以切换到非线性导电状态。
本发明基于这样的构思，在热电荷载流子冷却到环境温度之前提取它们，以便将具有多余动能的热电荷载流子转换为电能。光开关结构加速了热电荷载流子的提取，减少了由热电荷载流子的碰撞造成的多余热能的损失，因为由于外加电压产生的电场，这些(热电荷载流子)会从无序的热扩散运动变为漂移运动。在非线性导电状态下，热电荷载流子与半导体衬底栅极的碰撞产生新的电子-空穴对。通过使用SiNx层，实现了Si-SiNx薄膜量子连接，从而可以实现小于10meV的能带带宽。通过将热电荷载流子注入n区，当暴露在阳光下以及当外部电压为2至3伏时，可以达到非线性导电状态。因此，根据本发明的光开关结构也适用于太阳能电池。
有利地，根据本发明的光开关结构可以简单且不费力地生产。
光开关结构通常构造成垂直结构。通常阳极由银制成。半导体衬底通常基于晶体硅形成。半导体衬底通常具有矩形基区，该矩形基区边长在1cm至16cm之间。这也由此实现了高可靠性和长使用寿命。优选地，基区为正方形。外部电压优选为至少2伏，特别优选为至少3伏，和/或优选为至多7伏，特别优选为至多6伏。有利地，N区是高掺杂的。
优选地，根据本发明的光开关结构设置成，在从未照射光的状态到非线性导电状态的过渡期间，该光开关结构的面积比电阻减小300至4000倍。光电开关的面积比电阻通常超过2000Ω·cm-2，而在非线性导电状态下，光电开关的面积比电阻在0.5至3Ω·cm-2之间。
在根据本发明的光开关结构的有利实施例中，阴极穿透SiNx层。
特别优选地，在根据本发明的光开关结构中，阳极具有与SiNx层接触的主部分以及一个或多个从主部分伸出且不接触SiNx层的连接部分，其中，一个或多个与SiNx层接触的次部分从该连接部分或相应的连接部分伸出。以这种方式，垂直光开关结构被构造成分布在太阳能电池的许多位置。
在此优选的是，连接部分被构造在主部分的两个相对侧上。
如果半导体衬底具有形成在n区上的绝缘层，尤其是由二氧化硅制成的绝缘层，也是有用的。绝缘层优选具有5至10nm之间的厚度。由此实现了超薄绝缘膜。
特别优选地，在SiNx层的区域中的单位面积的氢含量、在SiNx层的位于由阳极接触的区域与半导体衬底之间的区域中的单位面积的氢含量，比在SiNx层的其他区域中的单位面积的氢含量至少高10倍，优选高100倍。由此在阳极周围实现了高传输度且折射率逐渐增大的低导热度。
优选地，在根据本发明的光开关结构中，SiNx层在背离半导体衬底的一侧上被构造成凹入的。SiNx层在其最薄点处的厚度通常至少为
Figure BDA0002656019290000021
尤其至少为
Figure BDA0002656019290000022
和/或在其最厚位置，尤其在其最外缘，最多为
Figure BDA0002656019290000023
尤其最多为1μm。由于光学干涉效应，可以通过光开关结构的多色光泽来识别凹形。
尤其是关于具有根据本发明的光开关结构的太阳能电池，优选的是，半导体衬底具有p区和/或设置在半导体衬底背离SiNx层的一侧上的背面电极。背面电极可以由高掺杂的p型导电材料形成。此外，可以设置穿透SiNx层并与n区接触的转移电极。为此，转移电极布置在阳极和阴极之间。
本发明的目的还通过一种用于制造光开关结构的方法来实现，包括以下步骤：
-设置具有n区的半导体衬底；
-在半导体衬底上形成氢化SiNx层和与n区接触的阴极；和
-在SiNx层上形成阳极，使得当在阳极和阴极之间施加外部电压时，用光照射SiNx层，光开关结构可以切换到非线性导电状态。
阳极的形成过程可以包括借助于脉冲激光照射SiNx层。优选地，使用光束宽度在1至3mm之间和/或光束长度在1至5cm之间和/或矩形光束形状和/或波长在500至550nm之间和/或能量密度在100至300mJ·cm-2和/或脉冲宽度在6到18ns之间和/或扫描速度在0.1和0.5mm·s-1之间的激光。
根据本发明的制造方法可以包括形成绝缘层的步骤，尤其是直接在n区上(形成)由二氧化硅制成(的绝缘层)。
优选地，通过由等离子体增强化学气相沉积(PECVD)形成的SiNx层。尤其优选地，在等离子体增强化学气相沉积期间，氮气稀释的甲硅烷以及特别高纯度的氨气作为工作气体，尤其是流量比在1：2至1：5之间的。此外，半导体衬底可以被加热到100℃至300℃和/或可以使用50至200瓦之间的高频功率。甲硅烷可以存在于稀释度在5％至15％的氮气中。
在等离子体增强化学气相沉积期间，可以使用20至50Pa的工作压力。这使得能够快速形成SiNx层。或者可以设置成，在等离子体增强化学气相沉积期间，可以使用5至10mTorr的工作压力。在使用这种低压方法时，可以缓慢地形成SiNx层。
尤其是阳极和/或阴极通过丝网印刷形成。在这种情况下可以将浆层施加于为电极设置的SiNx层的区域或半导体衬底的区域上。优选地，将浆层干燥和/或进行热处理。
本发明所基于的目的，最终通过具有根据本发明的光开关结构的装置，或由根据本发明的获得光开关结构的制造方法、以及连接到阳极和阴极以提供外部电压的电压源来实现。
与上述光开关结构有关的所有陈述可以类似地应用于根据本发明的制造方法，所以使用这些也可以实现关于太阳能电池所描述的优点。
附图说明
本发明的其他优点和细节从下面描述的示例性实施例和根据附图得出。这些是图示陈述，表示：
图1是具有根据本发明的光开关结构的装置的实施例的截面示意图；
图2是光开关结构的实施例的俯视示意图；和
图3是本发明的制造方法的实施例的流程图。
具体实施方式
图1是装置1的一个实施例的截面示意图，该组件1具有示例性的光开关结构2和电压源3。
光开关结构2包括具有高掺杂的n区5和p区6的基于晶体硅的半导体衬底4，以及直接设置在n区5上的超薄绝缘层，该超薄绝缘层的厚度在5至10nm之间。在半导体衬底4上，在n区侧设置有氢化SiNx层8。此外，光开关结构2包括阴极9，该阴极9穿透SiNx层8并与n区5接触。在SiNx层8上设置由银制成的阳极10。
光开关结构2被设置成，当在阳极10和阴极9之间施加由供应电压源3提供的2至6伏的外部电压时，向SiNx层8照射(例如，基于AM1.5类的空气质量系数)太阳光谱中的光L时，切换到非线性导电状态。
阳极10具有与SiNx层8接触的主部分11以及其两个相对侧的次部分12，该次部分12同样与SiNx层8接触。主部分11和次部分12垂直延伸至n区5。成组的次部分12分别通过连接部分13连接到主部分11，该连接部分13从主部分11中垂直伸出(参见图2)。这种设计也可以称为鱼鳍结构。
SiNx层8在位于由阳极10接触的区域与半导体衬底4之间的区域中具有至少2×1018cm-2的单位面积的氢含量。因此，形成了光开关结构2的宏观量子系统(MQS)形式的跃迁，其具有小于10meV的带隙。在这些区域之外，SiNx层8的单位面积的氢含量小于2×1016cm-2，并且存在富硅的量子点。由此实现了高传输度、低导热度和钝化保护膜。
SiNx层8在其背离半导体衬底4的一侧上，构造成具有阶梯式(大致为抛物线的)轮廓的同心凹形。由于光学干涉效应，当用光L照射时，会产生多色光泽。SiNx层8在最薄的位置的厚度为
Figure BDA0002656019290000051
至
Figure BDA0002656019290000052
之间，在最厚的位置(即在边缘点14上(参见图2))的厚度为
Figure BDA0002656019290000053
至1μm之间。由此，光开关结构2也可以被理解为SiNx薄膜开关。
在非线性导电状态下，光开关结构2的面积比电阻为0.5至3Ω·cm-2之间。在未受到光L照射的状态下，面积比为500到2000Ω·cm-2之间，其击穿场强为3·105V·cm-1。
阴极9也由银制成并且具有矩形形状。此外，设置由高掺杂的p型导电材料制成的背面电极15，该背面电极15与p区接触。
在外部电压为0V时，光开关结构2在其被光L照射时，在阴极9与背面电极15之间提供约0.5至0.7V的开路电压。热电荷载流子的提取，由光L激发，在MQS量子结对中以热电子和热空穴的形式受到限制。即使外部电压为2至6伏，但是不照射光L，MQS跃迁的功能也会受到限制。然后可以在阴极9和背面电极15上有小于1.2V的开路电压。
然而，当用光L照射和外部电压值为2至6伏之间时，光开关结构2或MQS结变为非线性导电状态，并使得能在亚皮秒级别快速选择和提取热电子。在电场的影响下，热电荷载流子的迁移率显著提高。热电荷载流子从不受控制的热扩散运动变为漂移运动。由此也减少了重组损失和由于热电荷载流子之间的碰撞而造成的多余热能引起的损失。在这种状态下，开路电压可以增加2至5倍。
由外部电压产生的电场引起在SiNx层8和半导体衬底4之间的电子碰撞电离。由于装置1作为太阳能电池运行，因此短路电流与没有光开关结构的太阳能电池相比，可增加高达30％。
基于光L的AM1.5光谱，被作为太阳能电池运行的光开关结构2的效率可以达到大于32％。应当注意的是，由于施加外部电压而导致的功率损耗仅为这种太阳能电池的最大输出功率的5％至10％的数量级。
如果光开关结构2处于非线性导电状态，通过用光L照射半导体衬底4中存在的pn结，n区5中的自由电子被注入到阴极9中，从而形成电子注入源。然后也可以将外部电压降低到2V以下，并保持非线性导电状态。
图3是用于制造光开关结构2的方法的一个实施例的流程图。在下文实施例的说明中，对光开关结构2的每个部件将使用图1和2中相同或等同的组件附图标记。
提供半导体衬底4的步骤S100包括步骤S101至S104。在步骤S101中，提供具有高掺杂的n区5和p区6的基于晶体硅的芯片，区5、6形成pn结。该芯片具有正方形基底，该正方形基底边长在1至16cm之间，此处为12cm。在步骤S102中，清洁芯片。在步骤S103中，将清洗后的芯片干燥。该干燥过程在洁净室中以100℃的温度进行30分钟。在步骤S104中，在n区5的表面上形成绝缘层7。绝缘层7具有5至10nm的厚度，并且由二氧化硅形成。
在步骤S100之后的步骤S200中，形成SiNx层8和阴极9，阴极9穿透SiNx层8并与n区5接触。步骤S200包括形成阴极9的步骤S210和形成SiNx层8的步骤S220。
步骤S210依次包括步骤S211至S213。在步骤S211中，通过丝网印刷将含有银的浆层施加到半导体衬底4的为阴极9设置的区域上。浆层的厚度均为1530μm。阴极9为正方形，宽度为1.5mm。在步骤S212中，干燥浆层。该干燥过程在100℃的温度下进行30分钟。在随后的步骤S213中，进行半导体衬底4的热处理。该热处理在氮气环境下在250℃至400℃之间的温度下进行5至10分钟。由此，阴极9形成在半导体衬底4上接触n区5。
在步骤S210之后的，形成SiNx层8的步骤S220，依次包括步骤S221和S222。在步骤S221中，将半导体衬底4布置在由石英制成的绝缘板上，并放置在用于等离子体增强化学气相沉积的装置的真空空间中。在步骤S222中，通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)形成包围阴极9的SiNx层8。为此，将半导体衬底4加热到100℃至300℃，此处为200℃。所使用的工作气体是氮气稀释的甲硅烷和氨气，其比例为1∶2至1∶5，此处为1：3，甲硅烷在氮气中的稀释度为10％。PECVD的工作压力为30Pa，高频功率在50至200W之间，此处为70W，频率为13.56MHz。PECVD进行20分钟的时间。SiNx层8按层形成，使得SiNx层8的厚度在中间为
Figure BDA0002656019290000061
并且使得在其最外边缘处的厚度逐步增加至
Figure BDA0002656019290000062
由此将SiNx层8构造成凹入的。
在步骤S200之后是在SiNx层8上形成阳极10的步骤S300，当在阳极10与阴极9之间施加外部电压时，用光L照射SiNx层8，使得光开关结构2可以切换到非线性导电状态。步骤S300包括步骤S310和步骤S320。
在步骤S310中，首先在SiNx层8上形成阳极10，该步骤S310又包括步骤S311至S313。在步骤S311中，通过丝网印刷将含有银的浆层施加到SiNx层8的为阳极10设置的区域。这以阳极10具有与SiNx层8接触的主部分11以及在主部分两侧上也与SiNx层8接触的次部分12的方式进行。主部分11和次部分12垂直延伸至n区5，厚度为15至30μm。主部分11的宽度为1mm。次部分12的宽度在100至500μm之间，并且形成在每侧超过10至40mm的长度上，彼此相距2至6mm的栅格状栅极。成组的次部分12，于主部分11的各侧上与主部分11垂直地布置在一条线上，成组的次部分12分别通过连接部分13与主部分11连接。这种结构被称为鱼鳍结构。在步骤S312中干燥浆层。该干燥过程在150℃下进行30分钟。然后，在步骤S313中对干燥的浆层进行热处理。该热处理在氮气环境下在300℃下进行10至30分钟。
步骤S320是用脉冲激光照射SiNx层8。为此，将波长为500至550nm(此处为532nm)的纳秒激光束扩展，成形并通过柱面镜，使其聚焦成光束宽度在1至3mm之间(此处为2×30mm的带状光束)，光束长度在1至5cm之间。以0.1至0.5mm·s-1之间(此处为0.4mm·s-1)的速度，用激光照射与阳极10接触的SiNx层8的区域。激光的脉冲宽度在6ns至18ns之间(此处为12ns)、能量密度在100至300mJ·cm-2之间(此处为150mJ·cm-2)。这使得单位面积的氢浓度至少为2·1018cm-2，而SiNx层8的其他区域中的单位面积的氢浓度低于2·1016cm-2。
根据制造方法的另一示例性实施例，在步骤S222中PECVD进行10分钟，SiNx层8在最薄位置的厚度为
Figure BDA0002656019290000071
其在最厚位置的厚度为
Figure BDA0002656019290000072
根据制造方法的另一示例性实施例，在步骤S222中PECVD以低压方法进行。工作压力在5到10mTorr之间。

Claims (35)

1.光开关结构(2)，包括：
具有n区(5)的半导体衬底(4)，
布置在所述半导体衬底(4)的n区侧的氢化SiNx层(8)，
与所述n区(5)接触的阴极(9)，和
与所述SiNx层(8)接触的阳极(10)，
其中，所述光开关结构(2)设置成，当在所述阳极(10)与所述阴极(9)之间施加外部电压时，用光(L)照射所述SiNx层(8)时，该开关切换成非线性导电状态。
2.根据权利要求1所述的光开关结构(2)，其中
所述光开关结构(2)设置成，其面积比电阻在从未照射光(L)的状态过渡到非线性导电状态时减小300至4000倍。
3.根据权利要求1或2所述的光开关结构(2)，其中，所述阴极(9)穿透所述SiNx层(8)。
4.根据权利要求1或2所述的光开关结构(2)，其中，所述阳极(10)具有与所述SiNx层(8)接触的主部分(11)以及一个或多个连接部分(13)，所述连接部分(13)从所述主部分(11)伸出且不接触所述SiNx层(8)，其中，一个或多个接触所述SiNx层(8)的次部分(12)从该连接部分(13)或相应的连接部分(13)伸出。
5.根据权利要求3所述的光开关结构(2)，其中，所述阳极(10)具有与所述SiNx层(8)接触的主部分(11)以及一个或多个连接部分(13)，所述连接部分(13)从所述主部分(11)伸出且不接触所述SiNx层(8)，其中，一个或多个接触所述SiNx层(8)的次部分(12)从该连接部分(13)或相应的连接部分(13)伸出。
6.根据权利要求4所述的光开关结构(2)，其中，所述连接部分(13)形成在所述主部分(11)的两个相对侧上。
7.根据权利要求5所述的光开关结构(2)，其中，所述连接部分(13)形成在所述主部分(11)的两个相对侧上。
8.根据权利要求1、2、5至7中任一项所述的光开关结构(2)，其中，所述半导体衬底(4)具有形成在所述n区(5)上的绝缘层(7)。
9.根据权利要求3所述的光开关结构(2)，其中，所述半导体衬底(4)具有形成在所述n区(5)上的绝缘层(7)。
10.根据权利要求4所述的光开关结构(2)，其中，所述半导体衬底(4)具有形成在所述n区(5)上的绝缘层(7)。
11.根据权利要求1、2、5至7、9、10中任一项所述的光开关结构(2)，其中，在所述SiNx层(8)的位于由所述阳极(10)接触的区域与所述半导体衬底(4)之间的区域中的单位面积的氢含量，比在所述SiNx层(8)其他区域中的单位面积的氢含量至少高10倍。
12.根据权利要求11所述的光开关结构(2)，其中，在所述SiNx层(8)的位于由所述阳极(10)接触的区域与所述半导体衬底(4)之间的区域中的单位面积的氢含量，比在所述SiNx层(8)其他区域中的单位面积的氢含量高100倍。
13.根据权利要求3所述的光开关结构(2)，其中，在所述SiNx层(8)的位于由所述阳极(10)接触的区域与所述半导体衬底(4)之间的区域中的单位面积的氢含量，比在所述SiNx层(8)其他区域中的单位面积的氢含量至少高10倍。
14.根据权利要求13所述的光开关结构(2)，其中，在所述SiNx层(8)的位于由所述阳极(10)接触的区域与所述半导体衬底(4)之间的区域中的单位面积的氢含量，比在所述SiNx层(8)其他区域中的单位面积的氢含量高100倍。
15.根据权利要求4所述的光开关结构(2)，其中，在所述SiNx层(8)的位于由所述阳极(10)接触的区域与所述半导体衬底(4)之间的区域中的单位面积的氢含量，比在所述SiNx层(8)其他区域中的单位面积的氢含量至少高10倍。
16.根据权利要求15所述的光开关结构(2)，其中，在所述SiNx层(8)的位于由所述阳极(10)接触的区域与所述半导体衬底(4)之间的区域中的单位面积的氢含量，比在所述SiNx层(8)其他区域中的单位面积的氢含量高100倍。
17.根据权利要求8所述的光开关结构(2)，其中，在所述SiNx层(8)的位于由所述阳极(10)接触的区域与所述半导体衬底(4)之间的区域中的单位面积的氢含量，比在所述SiNx层(8)其他区域中的单位面积的氢含量至少高10倍。
18.根据权利要求17所述的光开关结构(2)，其中，在所述SiNx层(8)的位于由所述阳极(10)接触的区域与所述半导体衬底(4)之间的区域中的单位面积的氢含量，比在所述SiNx层(8)其他区域中的单位面积的氢含量高100倍。
19.根据权利要求1、2、5至7、9、10、12至18中任一项所述的光开关结构(2)，其中，所述SiNx层(8)被构造成在背离所述半导体衬底(4)的一侧上是凹入的。
20.根据权利要求3所述的光开关结构(2)，其中，所述SiNx层(8)被构造成在背离所述半导体衬底(4)的一侧上是凹入的。
21.根据权利要求4所述的光开关结构(2)，其中，所述SiNx层(8)被构造成在背离所述半导体衬底(4)的一侧上是凹入的。
22.根据权利要求8所述的光开关结构(2)，其中，所述SiNx层(8)被构造成在背离所述半导体衬底(4)的一侧上是凹入的。
23.根据权利要求11所述的光开关结构(2)，其中，所述SiNx层(8)被构造成在背离所述半导体衬底(4)的一侧上是凹入的。
24.根据权利要求1、2、5至7、9、10、12至18、20至23中任一项所述的光开关结构(2)，其中，所述半导体衬底(4)具有p区(6)和/或设置在所述半导体衬底(4)背离所述SiNx层(8)的一侧上的背面电极(15)。
25.根据权利要求3所述的光开关结构(2)，其中，所述半导体衬底(4)具有p区(6)和/或设置在所述半导体衬底(4)背离所述SiNx层(8)的一侧上的背面电极(15)。
26.根据权利要求4所述的光开关结构(2)，其中，所述半导体衬底(4)具有p区(6)和/或设置在所述半导体衬底(4)背离所述SiNx层(8)的一侧上的背面电极(15)。
27.根据权利要求8所述的光开关结构(2)，其中，所述半导体衬底(4)具有p区(6)和/或设置在所述半导体衬底(4)背离所述SiNx层(8)的一侧上的背面电极(15)。
28.根据权利要求11所述的光开关结构(2)，其中，所述半导体衬底(4)具有p区(6)和/或设置在所述半导体衬底(4)背离所述SiNx层(8)的一侧上的背面电极(15)。
29.根据权利要求19所述的光开关结构(2)，其中，所述半导体衬底(4)具有p区(6)和/或设置在所述半导体衬底(4)背离所述SiNx层(8)的一侧上的背面电极(15)。
30.一种用于制造光开关结构(2)的方法，包括下述步骤：
设置具有n区(5)的半导体衬底(4)；
在所述半导体衬底(4)上形成氢化SiNx层(8)和与所述n区(5)接触的阴极(9)；和
在所述SiNx层(8)上形成阳极(10)，使得当在所述阳极(10)与所述阴极(9)之间施加外部电压时，用光(L)照射所述SiNx层(8)时，所述光开关结构(2)能够切换到非线性导电状态。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述阳极(10)的形成包括用脉冲激光照射所述SiNx层(8)。
32.根据权利要求31所述的方法，其中，使用的激光具有
在1至3mm之间的光束宽度，和/或
在1至5cm之间的光束长度，和/或
矩形光束形状，和/或
在500至550nm之间的波长，和/或
在100至300mJ/cm2之间的能量密度，和/或
在6至18ns之间的脉冲宽度，和/或
在0.1至0.5mm/s之间的扫描速度。
33.根据权利要求30至32中的任一项所述的方法，其中，所述SiNx层(8)的形成通过等离子体增强化学气相沉积来实现。
34.根据权利要求33所述的方法，其中在等离子体增强化学气相沉积期间，
使用氮气稀释的甲硅烷和氨气作为工作气体，流量比在1：2至1：5之间，和/或
加热所述半导体衬底(4)到100℃至300℃，和/或
使用20至50Pa之间或5至10mTorr之间的工作压力，和/或
使用50至200瓦特之间的高频功率。
35.一种具有光开关结构的装置(1)，具有根据权利要求1至29中任一项所述的光开关结构(2)，或根据权利要求30至34中任一项所述的方法获得的光开关结构(2)，以及用于连接阳极(10)和阴极(9)以提供外部电压的电压源(3)。
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