基于可调势垒的高密度硅纳米结构的低温构筑与发光特性

Si基高效发光是Si基光子学突破性发展的关键，是实现硅基单片光电集成的关键所在，是材料科学和光电子学领域的国际前沿研究课题，因而对硅基发光材料的研究具有重要的科学意义与应用前景。其中硅基低维纳米结构被认为最有希望获得高效率发光，是当前国际上的研究热点。本项目提出基于PECVD技术，以SiCl4等新源材料，在低温（≤300℃）条件下的非晶态SiOxNy等衬底上制备超高密度、小尺寸、均匀分布的超薄硅基纳米结构，在此基础上利用多层膜调制结构技术，结合带隙可调的宽带隙SiOxNy介质层，构建高效发光的纳米Si/SiOxNy多层膜，研究其中的发光机制和荧光增强途径，进而构建硅基电致发光原型器件，着重研究不同势垒高度的SiOxNy介质层对器件载流子输运性质及电致发光特性的影响，进一步提高器件载流子注入效率和电致发光效率，为实现硅基单片光电集成打下良好基础。