硅基锗铅红外发光二极管及其制备方法技术

技术编号:43388963 阅读:28 留言:0更新日期:2024-11-19 18:02
本公开提供了硅基锗铅红外发光二极管及其制备方法,涉及硅基光电技术领域。硅基锗铅红外发光二极管,包括:硅衬底,设置有N区和P区,所述N区和所述P区分别位于所述硅衬底表面的不同区域且之间存在间隔;锗铅纳米片,设置在所述N区和所述P区之间,并与所述N区和所述P区相接触;氧化硅层,设置在具有所述锗铅纳米片的所述硅衬底上,并在所述氧化硅层上开设有窗口,所述窗口分别与所述N区和所述P区相接触;电极,设置在所述窗口内。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及硅基光电,更具体地,涉及硅基锗铅红外发光二极管及其制备方法


技术介绍

1、随着光电子技术的迅速发展,硅基光电器件因其与成熟的互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor)工艺兼容而备受关注,这为集成光电子系统的微型化和成本效益带来了革命性的机遇。在这一背景下,寻找新型硅基直接带隙材料成为推动红外光源技术进步的关键。锗铅(gepb)合金因具有独特的光电性质,尤其是其带隙可调性(0-0.66ev)及高光学增益潜能,成为了硅基高效光源材料的理想候选。

2、传统上,锗锡(gesn)合金被广泛研究,但相比之下,gepb合金展示出更高的带隙调控效率和光学增益,仅需在ge中引入3.4%的pb即可实现直接带隙转变,这一特性使得gepb在红外发光二极管领域展现出巨大的应用潜力。红外波段,尤其是gepb发光所在的波段,对于生物传感、气体检测及环境监测等领域尤为重要,这些应用需要高灵敏度和特异性,而gepb材料的红外发光特性恰好满足这些需求。

3、尽管gepb合金拥有诸多优点,其外延生长本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.硅基锗铅红外发光二极管,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的硅基锗铅红外发光二极管,其特征在于, 所述锗铅纳米片的长和宽均为1μm-5μm,高为20nm-50nm。

3.根据权利要求1所述的硅基锗铅红外发光二极管,其特征在于,所述硅衬底的晶向为(111)。

4.根据权利要求1所述的硅基锗铅红外发光二极管,其特征在于,所述氧化硅层的厚度为200nm-500nm。

5.一种权利要求1-4任一项所述的硅基锗铅红外发光二极管的制备方法,其特征在于,包括:

6.根据权利要求5所述的硅基锗铅红外发光二极管的制备方法,其特征在于,...

【技术特征摘要】

1.硅基锗铅红外发光二极管,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的硅基锗铅红外发光二极管,其特征在于, 所述锗铅纳米片的长和宽均为1μm-5μm,高为20nm-50nm。

3.根据权利要求1所述的硅基锗铅红外发光二极管,其特征在于,所述硅衬底的晶向为(111)。

4.根据权利要求1所述的硅基锗铅红外发光二极管,其特征在于,所述氧化硅层的厚度为200nm-500nm。

5.一种权利要求1-4任一项所述的硅基锗铅红外发光二极管的制备方法,其特征在于,包括:

6.根据权利要求5所述的硅基锗铅红外发光二极管的制备方法,其特征在于,在所述硅衬底上形成n区,包括,在所述衬底上,形成n区离子注入窗口,将磷...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘香全黄秦兴郑军崔金来刘智左玉华成步文
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:

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