1.一种同步上下行光照明通信单芯片器件,其特征在于:芯片的结构由下至上包括衬底,调制掺杂半导体复合层、超薄介质层和透明导电层,还包括设于调制掺杂半导体复合层上的第一电极和设于透明导电层上的第二电极;其中所述调制掺杂半导体复合层包括n或p型掺杂的gan层以及设于所述n或p型掺杂的gan层之上的多量子阱;
所述同步上下行光照明通信单芯片器件具有白光发射通道和不可见光探测通道;所述白光发射通道具有照明及下行信号调制发射功能;所述不可见光探测通道具有上行调整信号接收功能;所述不可见光探测通道与白光发射通道可在单芯片上进行光的独立平行传输,并且实现上行电信号的接收和下行电信号的发送;其中所述上行电信号为不可见光探测通道接收到的带有可被识别的第一特征的电信号,所述下行电信号为白光发射通道中发送的带有可被识别的第二特征的电信号。
2.根据权利要求1所述的同步上下行光照明通信单芯片器件,其特征在于:所述上行调整信号是不可见光信号,所述上行调整信号接收功能是所述芯片将所述不可见光信号转化为所述上行电信号。
3.根据权利要求1所述的同步上下行光照明通信单芯片器件,其特征在于:所述下行信号调制发射功能是所述芯片在外加电压驱动下将所述下行电信号转换为可见光信号。
4.根据权利要求1所述的同步上下行光照明通信单芯片器件,其特征在于:所述第一特征和第二特征是不同的信号频率。
5.根据权利要求1所述的同步上下行光照明通信单芯片器件,其特征在于:所述超薄介质层为宽禁带半导体材料,包括二维过渡金属硫化物、二维六方氮化硼、sio2、aln中的一种或多种,厚度为3~20nm。
6.根据权利要求1所述的同步上下行光照明通信单芯片器件,其特征在于:所述透明导电层包括铜纳米线、银纳米线、合金纳米线、石墨烯、掺铟氧化锡、碳纳米管中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的同步上下行光照明通信单芯片器件及制造方法,其特征在于:所述多量子阱为gan/ingan多量子阱,ingan阱层的中间1/3厚度区域进行了n掺杂或p掺杂。
8.一种权利要求1~7任一项所述的同步上下行光照明通信单芯片器件的制造方法,其特征在于包括以下步骤:
1)于衬底上生长调制掺杂半导体复合层;
2)铺设与调制掺杂半导体复合层接触的第一电极,形成欧姆接触;
3)于调制掺杂半导体复合层上形成超薄介质层;
4)于超薄介质层上形成透明导电层;
5)于透明导电层上形成第二电极。
9.根据权利要求8所述的制造方法,其特征在于:步骤1)中,所述调制掺杂半导体复合层的生长工艺包括以下步骤:于衬底上生长一层p型gan层或n型gan层;然后生长若干个周期的gan/ingan多量子阱,其中各ingan阱层的中间1/3生长时间进行n掺杂或p掺杂;生长结束后进行退火。
10.一种全双工可见光无线通信系统,其特征在于:包括无线通信模块、存储单元、数据处理单元以及权利要求1~7任一项所述的同步上下行光照明通信单芯片器件;
无线通信模块用于发送带有第一特征的数据至数据处理单元,数据处理单元用于对带有第一特征的数据进行调制编码并转化为下行电信号,所述同步上下行光照明通信单芯片器件用于将所述下行电信号转化为带有第一特征的可见光信号;所述同步上下行光照明通信单芯片器件用于将携带第二特征的不可见光信号转化为上行电信号,数据处理单元用于对上行电信号进行解码分析得到带有第二特征的数据并通过无线通信模块发送。