一种掺铒氧化镓薄膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种掺铒氧化镓薄膜及其制备方法和在发光领域的应用。该制备方法包括步骤：(1)在真空下，通入氩气和氧气混合气，利用磁控溅射方法对掺铒氧化镓靶材进行溅射或者对铒靶材和氧化镓靶材进行共溅射，在预溅射至挡板至少5min后再开始在加热的衬底上溅射沉积薄膜；(2)在氧气或氮气气氛下，对步骤(1)得到的薄膜进行300℃以上的高温热处理，在激活铒的同时使氧化镓晶化，之后自然降温，得到所述掺铒氧化镓薄膜。本发明专利技术制备工艺简单，工业兼容性好，在硅基集成光源或半导体发光、光通信等领域具有广阔的应用前景。信等领域具有广阔的应用前景。信等领域具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种掺铒氧化镓薄膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及硅基光电子
，具体涉及一种掺铒氧化镓薄膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着微电子产业、摩尔定律高速发展，单个芯片上的晶体管越来越多，传统的金属导线互连造成的信号延迟，热量释放和信号干扰的问题暴露的越来越明显，光互连由于其信号传输速度快、损耗小、不受干扰的优势成为集成电路发展的必然趋势。
[0003]目前，硅基光互连在光波导、光信号调制器、光信号放大器以及光信号探测器都有了长足的进步，唯有高效的光源，特别是适用于成熟的CMOS工艺的电致发光光源没有突破。掺铒硅基光源由于Er的1535nm特征发光峰位于光纤损耗最低窗口以及与现有CMOS工艺适配，一直以来是人们研究热点。
[0004]科研工作者为了提高铒的掺杂浓度和开启电压，先后将铒掺入硅的pn结，硅的绝缘性化合物如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅及硅酸铒，窄带隙的半导体如砷化镓、磷化铟等。但硅、砷化镓、磷化铟等窄带隙半导体固溶度低且铒对于基体由于俄歇效应产生强的能量背传递极大削弱了铒的发光效率；氧化硅和硅酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种掺铒氧化镓薄膜的制备方法，其特征在于，包括步骤：(1)在真空下，通入氩气和氧气混合气，利用磁控溅射方法对掺铒氧化镓靶材进行溅射或者对铒靶材和氧化镓靶材进行共溅射，在预溅射至挡板至少5min后再开始在加热的衬底上溅射沉积薄膜；(2)在氧气或氮气气氛下，对步骤(1)得到的薄膜进行300℃以上的高温热处理，在激活铒的同时使氧化镓晶化，之后自然降温，得到所述掺铒氧化镓薄膜。2.根据权利要求1所述的掺铒氧化镓薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述加热的衬底温度在100℃以上，所述真空为真空度不大于5
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10
‑3Pa，所述氧气和氩气的体积流量比为2:1～40，溅射时，掺铒氧化镓靶功率为10～190瓦，铒靶功率为5～50瓦，氧化镓靶功率为50～190瓦，溅射腔室的压强为0.1～10Pa，在衬底上溅射沉积薄膜的时间为5～60min。3.根据权利要求1或2所述的掺铒氧化镓薄膜的制备方法制备得到的掺铒氧化镓薄膜。4.根据权利要求3所述的掺铒氧化镓薄膜，其特征在于，所述掺...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东升，何马军，庞厚玮，杨德仁，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：