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另辟蹊径!硅基半导体也可用于发光器件

黄琨

电子

砷化镓半导体可以制作激光器,然而,产生光的物理过程在传统半导体材料硅中却不能很好地工作。在一项新研究中,研究人员发现基于硅锗(SiGe)的半导体结构的电致发光,这种材料与硅器件的标准制造工艺兼容。

研究于3月8日发表在《AIP应用物理快报》上,标题为“THz intersubband electroluminescence from n-type Ge/SiGe quantum cascade structures editors-pick”(n型Ge/SiGe量子级联结构的THz子带间电致发光),通讯作者为苏黎世联邦理工学院物理系量子电子学研究所的David Stark。

研究采用了硅基量子级联激光器(QCL)理论,QCL实现光发射不是砷化镓半导体那样,通过电子-空穴复合穿过带隙,而是让电子穿过精密设计的重复堆叠的半导体结构,在这个过程中发射光子。

该团队设计并制造了一种由SiGe和纯锗(Ge)构成的单元结构的器件,这种器件的高度不到100纳米,重复频率为51次。斯塔克和他的同事们从这些基本上是原子级精密制造的异质结构中检测到了电致发光——正如所预测的那样,新兴光的光谱特征与计算结果吻合得很好。

译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料:

【1】https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0041327

【2】https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210308152534.htm


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