物理学院的研究成果被国际半导体行业著名杂志《Semiconductor Today》进行专栏报道

   物理学院的研究成果被国际半导体行业著名杂志《Semiconductor Today》进行专栏报道

     

       近日,物理科学与技术学院半导体光子学研究中心林光杨博士作为第一作者在国际应用物理期刊《Applied Physics Letters》上发表的论文“Strong room temperature electroluminescence from lateral p-SiGe/i-Ge/n-SiGe heterojunction diodes on silicon- on- insulator substrate” 被国际半导体行业著名杂志《Semiconductor Today》在Technique Focus栏目作为硅基发光器件的重要研究进展进行专栏报道。该项工作是我院与南开大学材料学院合作完成,我院李成教授为该文通信作者。

       随着集成电路特征尺度接近其物理极限,在芯片中引入光子代替电子作为传输媒质是后摩尔定律时代提高芯片性能最有潜力的途径之一,硅光芯片技术正在成为微电子行业最前沿核心技术。然而由于硅的间接带特性,发光效率低,硅基集成光源成为硅光芯片的技术瓶颈。我院硅基光电子材料与器件研究团队采用自主研制的超高真空化学汽相沉积设备(UHV/CVD),在硅衬底上外延出低位错密度锗单晶及其量子结构材料。在此基础上,该论文报道了在绝缘体上硅(SOI)衬底上构筑横向GeSi/Ge异质结构发光二极管,通过横向异质结构的能带设计提高发光有源区载流子的注入效率;基于应变工程提高有源区锗直接带载流子跃迁几率;采用横向结构和SOI衬底对光的反射作用提高器件出光效率。通过对以上方案的优化设计,该发光二极管比相同有源层厚度的的垂直结构发光二极管发光强度提高了4倍以上。更重要的是该发光二极管结构与传统的MOSFET器件结构相似,工艺兼容,有利于硅基光发射模块的集成化。论文工作得到科技部973项目和国家自然科学基金的资助。

 

图:SOI基横向锗/锗硅异质结构发光二极管结构示意图

 

     《Semiconductor Today》是总部位于英国具有独立性和非盈利性的国际半导体行业著名杂志。专注于报道化合物半导体和先进硅半导体的重要研究进展和最新行业动态。

 

     论文链接:http://scitation.aip.org/content/aip/journal/apl/109/14/10.1063/1.4964385;jsessionid=1wV-CaaYeFwGJbw5F-QIPvd0.x-aip-live-03

      专栏报道链接:http://www.semiconductor-today.com/features/PDF/semiconductor-today-october-2016-Germanium.pdf