Chia sẻ bài báo qua Email NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO DIODE PHÁT QUANG TRÊN NỀN VẬT LIỆU Ge/Si PHA TẠP ĐIỆN TỬ MẬT ĐỘ CAO ỨNG DỤNG TRONG LĨNH VỰC QUANG ĐIỆN TỬ TÍCH HỢP
Thông tin bài báo
Ngày nhận bài: 14/05/19 Ngày hoàn thiện: 21/05/19 Ngày đăng: 28/08/19Các tác giả
Lương Thị Kim Phượng
, Đại học Hồng Đức
Tóm tắt
Là một chất bán dẫn chuyển tiếp xiên nhưng cấu trúc vùng năng lượng của Ge có thể thay đổi khi đồng thời tạo ra ứng suất căng và pha tạp điện tử với mật độ cao trong màng Ge. Khi đó hiệu suất phát quang của lớp Ge được tăng lên đáng kể và việc hiện thực hoá nguồn sáng dựa trên nền Ge/Si tương thích với công nghệ CMOS trở nên rõ nét. Trong nghiên cứu này, pha tạp loại n vào màng Ge bằng kỹ thuật đồng pha tạp từ hai nguyên tố P và Sb với mật độ điện tử đã kích hoạt cao (4,2x1019cm-3). Diode phát quang dựa trên chuyển tiếp p-n được nghiên cứu chế tạo. Trong đó lớp n được tăng trưởng từ vật liệu Ge pha tạp điện tử mật độ cao bằng kỹ thuật epitaxy chùm phân tử (MBE). Cấu trúc của diode được quan sát bằng kính hiển vi quang học và kính hiển vi điện tử quét (SEM). Các đặc trưng quang, điện của diode được khảo sát thông qua các phép đo: đường đặc trưng vôn- ampe; phổ điện phát quang ở nhiệt độ phòng.
Từ khóa
Toàn văn:
PDFTài liệu tham khảo
[1]. D. J. Lockwood and L. Pavesi, Silicon fundamentals for photonic applications, in Silicon Photonics (Springer-Verlag, Berlin, 2004), pp 1-50, 2004.
[2]. N. Koshida and H. Koyama, “Visible electroluminescence from porous silicon”, Appl. Phys. Lett. 60, pp. 347, 1992.
[3]. L. Pavesi, L. Dal Negro, C. Mazzoleni, G. Franzo and F. Priolo, “Optical gain in silicon nanocrystals”, Nature, 408, pp. 440, 2000.
[4]. C. S. Peng, Q. Huang, W. Q. Cheng, J. M. Zhou, Y. H. Zhang, T. T. Sheng, and C. H. Tung, “Optical properties of Ge self-organized quantum dots in Si”, Phys. Rev. B, 57, pp. 8805, 1998.
[5]. B. Zheng, J. Michel, F. Y. G. Ren, L. C. Kimerling, D. C. Jacobson and J. M. Poate, “Room-temperature sharp line electroluminescence at λ=1.54 μm from an erbiumdoped silicon light-emitting diode”, Appl. Phys. Lett., 64, pp. 2842, 1994.
[6]. A. J. Kenyon, P. F. Trwoga, M. Federighi and C.W. Pitt, “Optical properties of PECVD erbium-doped silicon-rich silica: evidence for energy transfer between silicon microclusters and erbium ions”, J. Phys.: Condens. Matter, 6, pp. L319 1994.
[7]. Richard A.SorefLionelFriedman, “Direct-gap Ge/GeSn/Si and GeSn/Ge/Si heterostructures”, Superlattices and Microstructures”, 14, pp. 18, 1993.
[8]. Gang He and Harry A. Atwater, “Interband Transitions in SnxGe1−xAlloys”, Phys. Rev. Lett., 79, pp. 1937, 1997.
[9]. D. Leong, M. Harry, K. J. Reeson & K. P. Homewood, “A silicon/iron-disilicide light-emitting diode operating at a wavelength of 1.5μm”, Nature, 387, pp. 686–688, 1997.
[10]. Michael E. Groenert, Christopher W. Leitz, Arthur J. Pitera, and Vicky Yang, “Monolithic integration of room-temperature cw GaAs/AlGaAs lasers on Si substrates via relaxed graded GeSi buffer layers”, Journal of Applied Physics 93, pp. 362, 2003.
[11]. Alexander W. Fang, Hyundai Park, Oded Cohen, Richard Jones, Mario J. Paniccia, and John E. Bowers, "Electrically pumped hybrid AlGaInAs-silicon evanescent laser," Opt. Express 14, 9203-9210 (2006)
[12]. X. Sun, J. F. Liu, L. C. Kimerling, and J. Michel, “Direct gap photoluminescence of n-type tensile strained Ge-on-Si”, Appl. Phys. Lett., 95, pp. 011911, 2009.
[13]. M. El Kurdi, T. Kociniewski, T.P. Ngo, J. Boulmer, D. Débarre, P. Boucaud, J. F. Damlencourt, O. Kermarrec, and D. Bensahel, “Enhanced photoluminescence of heavily n-doped germanium”, Appl. Phys. Lett., 94, pp. 191107 2009.
[14]. X. Sun, J. F. Liu, L. C. Kimerling and J. Michel, “Toward a germanium laser for integrated silicon photonics”, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., 16, pp. 124, 2010.
[15]. Lương Thị Kim Phượng, “Phương pháp xử lý bề mặt ở nhiệt độ thấp ứng dụng trong kỹ thuật tăng trưởng epitaxy chùm phân tử”, Tạp chí khoa học và công nghệ Đại học Thái Nguyên, 185(09), 2018.
[16]. T. K. P. Luong et al, “Enhanced Tensile Strain in P-doped Ge Films Grown by Molecular Beam Epitaxy Using GaP and Sb Solid Sources”, Journal of Electronics Materials, 2019.
[17]. R. Camacho-Aguilera, Z. Han, Y. Cai, L.C. Kimerling and J. Michel,“Direct Band Gap Narrowing in Highly Doped Ge”. Appl. Phys. Lett., 102 (2013), pp. 152106, 2013.
[18]. S. C. Jain and D. J. Roulston,“A Simple Expression for Band Gap Narrowing (BGN) In Heavily Doped Si, Ge, GaAs and GexSi1−x Strained Layers”, Solid State Electron, 34 (1991), pp. 453, 1991.
[19]. M. Oehme, M. Gollhofer, D. Widmann, M. Schmid, M. Kaschel, E. Kasper, and J. Schulze, “Direct Bandgap Narrowing in Ge LED’s On Si Substrates”, Opt. Exp., 21 (2013), pp. 2206, 2013.Các bài báo tham chiếu
- Hiện tại không có bài báo tham chiếu