【技术实现步骤摘要】
本专利技术是一种半导体发光器件的制造,尤其是一种硅基发光管制造的技术。用硅(Si)制作发光器件是当今光电子学的一个重大课题,由于硅属于间接带隙半导体材料,其导带和价带的极值不在K空间的同一点,根据K守恒原理,注入到硅导带底的电子与价带顶的空穴的复合必须借助于声子的参与,因而几率很低,其禁带宽度约为1.12ev,能量对应于红外区,因此Si材料本身不是一种合适的发光材料。但是,由于当今硅微电子工艺已惊人地完美,能够直接在硅片上制成发光器件并使之与硅微电子工艺兼容,成为光电集成技术方面的一个奋斗目标。多年来,砷化镓(GaAs)等一些直接带隙半导体材料一直作为重要的发光材料加以研究,但GaAs等材料与Si微电子工艺不能兼容,且价格昂贵。为更好地适应集成光电子学的发展,迫切需要开发适合超大规模集成电路(VLSI)尺寸的Si基发光器件,近年来,人们尝试了许多方法以使Si能够发光,如根据能带工程的理论,在Si衬底上生长Si1-xGex的多层量子阱材料和短周期超晶格材料,以实现带间跃迁发光;利用掺杂工程,在Si中掺入稀土离子作为局域化的发光中心,以实现电子一空穴的复合发光;利用量子尺寸效应,使电化学腐蚀下的多孔硅材料的能带得以展宽,实现可见光的发射。以上方法各有其局限性,或工艺复杂,难以控制;或发光稳定性较差;或发光强度与发光量子效率较低等等。本专利技术的目的就是提供一种稳定性较好、制备工艺较简单、与硅微电子工艺兼容且发光强度及效率较高的。本专利技术的硅基双势垒结构隧道发光二极管的结构为以硅片为基底,在硅片的上表面设有一层磷扩散层,在磷扩散层上设有一厚层二氧化硅薄膜 ...
【技术保护点】
一种硅基双势垒结构隧道发光二极管,其特征在于该二极管的结构为以硅片(1)为基底,在硅片(1)的上表面设有一层磷扩散层(2),在磷扩散层(2)上设有一厚层二氧化硅薄膜(3),在厚层二氧化硅薄膜(3)上设有一个小孔(31),该小孔(31)底部为薄层二氧化硅薄膜,在小孔(31)外的厚层二氧化硅薄膜(3)旁设有以高纯铝膜(4)制成的负电极与磷扩散层(2)相连,在小孔(31)中的薄层二氧化硅上设有另一种氧化物膜(5),在该氧化物膜(5)上设有粘结层钛(6),在该粘结层钛(6)上设有作为正电极的金膜(7)。
【技术特征摘要】
1.一种硅基双势垒结构隧道发光二极管,其特征在于该二极管的结构为以硅片(1)为基底,在硅片(1)的上表面设有一层磷扩散层(2),在磷扩散层(2)上设有一厚层二氧化硅薄膜(3),在厚层二氧化硅薄膜(3)上设有一个小孔(31),该小孔(31)底部为薄层二氧化硅薄膜,在小孔(31)外的厚层二氧化硅薄膜(3)旁设有以高纯铝膜(4)制成的负电极与磷扩散层(2)相连,在小孔(31)中的薄层二氧化硅上设有另一种氧化物膜(5),在该氧化物膜(5)上设有粘结层钛(6),在该粘结层钛(6)上设有作为正电极的金膜(7)。2.一种实现权利要求1的硅基双势垒结构隧道发光二极管的制造方法,其特征在于该方法为a.选用N型硅片(1),进行表面磷扩散,即在硅片表面制成一层磷扩散层(2);b.在磷扩散层(2)的表面生长厚层氧化硅薄膜(3...
【专利技术属性】
技术研发人员:王茂祥,孙承休,俞建华,
申请(专利权)人:东南大学,
类型:发明
国别省市:84[中国|南京]
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