基于表面等离子体局域增强效应的纳米晶硅微盘发光机制研究

随着信息社会的发展，人们对高速率、低成本、高集成度的微纳光电子器件的需求越来越紧迫，微纳硅基光电子器件成为解决上述难题的有效途径之一。然而硅材料特有的间接带隙使得硅材料的发光效率很低，无法形成有效的硅基光源器件。近些年，随着低维硅材料研究的发展，人们利用微腔效应能够大幅度提高低维硅材料的发光效率。然而，微腔结构由于材料自身的特性，腔体内光子态密度受限于瑞利散射原理，低维硅材料的自发辐射寿命无法进一步缩短，制约了硅基发光器件的发光效率的进一步提升。本项目利用表面等离子体态密度不受限于瑞利散射极限的优点，研究纳米晶硅材料与表面等离子体相互作用过程以及表面等离子体与光子的相互转换过程，利用表面等离子体局域增强效应大幅度提高纳米晶硅微盘发光效率，有效提升发光器件的集成度。本项目将开展器件工艺、测试等相关实验研究工作。