表面等离激元增强型硅纳米线电致发光器件及其制作方法技术

技术编号:10340246 阅读:189 留言:0更新日期:2014-08-21 13:19
本发明专利技术提供一种表面等离激元增强型硅纳米线电致发光器件及其制作方法,其中表面等离激元增强型硅纳米线电致发光器件,包括:一硅衬底,该硅衬底上部分形成硅纳米线阵列结构;多个金属纳米颗粒,该多个金属纳米颗粒不规则地散布在硅纳米线阵列结构的表面;一阴极电极,其制作在硅纳米线阵列结构上;一阳极电极,其制作在硅衬底的下面。本发明专利技术通过合理地设计器件结构可以利用硅纳米线的量子限域效应可以实现硅基发光,并且利用金属SPPs的场增强和强局域性可以增强硅纳米线的发光。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硅纳米线电致发光器件领域,尤其涉及一种利用表面等离激元来增强硅纳米线发光的电致发光器件结构及其制作方法。
技术介绍
硅元素是目前世界上使用最广泛的半导体材料。大部分微电子器件是以硅材料为基础而制备的。随着社会信息量的快速增长,微电子技术在芯片的速度和集成度方面出现了瓶颈,这驱使着人们发展性能更优的光电互联技术。近年来,硅基材料在制造波导、光多路分束器、光开关及调制器、光电探测器等器件方面已取得突破性进展,对于基于硅的光电互联技术所受到的最大限制就是缺少可使用高质量的硅基光源,这主要是因为硅材料是间接带隙半导体材料,发光效率极低,这使得硅基发光,特别是硅基电致发光成为举世公认的难题。一直以来,人们没有放弃过对硅基发光的研究,从研究硅体材料开始,探索了硅纳米线、硅纳米晶、稀土离子掺杂硅基材料等多种硅发光手段。本专利主要讨论的是硅纳米线发光。硅纳米线可以实现可见和近红外发光,对于硅纳米线的发光机制,目前得到人们广泛认可的有量子限域模型以及结合量子限域的量子限域-发光中心模型。虽然硅纳米线可以实现硅基发光,要想使得硅纳米发光广泛地应用,还需要进一步增强硅纳米线的发光效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面等离激元增强型硅纳米线电致发光器件,包括: 一硅衬底,该硅衬底上部分形成硅纳米线阵列结构; 多个金属纳米颗粒,该多个金属纳米颗粒不规则地散布在硅纳米线阵列结构的表面; 一阴极电极,其制作在硅纳米线阵列结构上; 一阳极电极,其制作在硅衬底的下面。

【技术特征摘要】
1.一种表面等离激元增强型硅纳米线电致发光器件,包括: 一硅衬底,该硅衬底上部分形成硅纳米线阵列结构; 多个金属纳米颗粒,该多个金属纳米颗粒不规则地散布在硅纳米线阵列结构的表面; 一阴极电极,其制作在硅纳米线阵列结构上; 一阳极电极,其制作在硅衬底的下面。2.根据权利要求1所述的表面等离激元增强型硅纳米线电致发光器件,其中硅纳米线阵列结构中的娃纳米线的平均尺寸在10纳米以下,该娃纳米线的表面有一薄层氧化娃薄膜。3.根据权利要求1所述的表面等离激元增强型硅纳米线电致发光器件,其中阴极电极的材料为透明氧化铟锡,其可以使电流扩展,同时也是出光面。4.根据权利要求1所述的表面等离激元增强型硅纳米线电致发光器件,其中阳极电极的材料为金属。5.一种表面等离激元增强型硅纳米线电致发光器件的制作方法,包括如下步骤: 步骤1:在硅衬底上用电子束蒸发的方法蒸发一金属薄层,该金属薄层为带有孔洞的岛膜; 步骤2:利用金属催化化学腐蚀的方法,在硅衬底上...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈弘达王真真解意洋耿照新
申请(专利权)人:中国科学院半导体研究所
类型:发明
国别省市:北京;11

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1