[发明专利]直接带隙发光的硅基材料及制备方法、芯片上发光器件有效
申请号: | 201810203008.6 | 申请日: | 2018-03-12 |
公开(公告)号: | CN108461584B | 公开(公告)日: | 2019-09-03 |
发明(设计)人: | 骆军委;袁林丁;李树深 | 申请(专利权)人: | 中国科学院半导体研究所 |
主分类号: | H01L33/00 | 分类号: | H01L33/00;H01L33/34 |
代理公司: | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人: | 任岩 |
地址: | 100083 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | 本发明提供了一种实现兼容CMOS工艺的直接带隙发光的硅基材料及其制备方法,该方法包括步骤:准备硅基材料,所述硅基材料为锗材料或者硅锗合金;在所述硅基材料的部分晶格间隙位置填入惰性气体原子和/或原子序数小的原子达到晶格体积膨胀,以实现其能带结构由间接带隙向直接带隙转变,得到直接带隙发光的硅基材料。此外,本发明还提供了一种发光硅基器件。本发明的制备方法兼容CMOS集成电路工艺,实现锗及硅锗合金材料的直接带隙发光,其发光效率比肩InP和GaAs等III‑V族直接带隙材料,为实现硅基或锗基光电子集成技术所需的片上光源提供了一种全新的解决方案。 | ||
搜索关键词: | 硅基材料 直接带隙 发光 制备 兼容 光电子集成技术 惰性气体原子 硅锗合金材料 直接带隙材料 发光硅基 发光器件 发光效率 硅锗合金 间接带隙 晶格间隙 能带结构 体积膨胀 原子序数 上光源 锗材料 硅基 晶格 填入 锗基 芯片 | ||
【主权项】:
1.一种兼容CMOS工艺直接带隙发光的硅基材料的制备方法,其特征在于,包括步骤:S1、准备硅基材料,所述硅基材料为锗材料或者硅锗合金;S2、在所述硅基材料的部分晶格间隙位置填入惰性气体原子和/或原子序数小的原子达到晶格体积膨胀,以实现其能带结构由间接带隙向直接带隙转变,得到直接带隙发光的硅基材料,其中,所述原子序数小的原子包括氢、锂、铍、硼、碳、氮、氧和氟。
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