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SOI基垂直入射Ge PIN光电探测器的研制被引量：7: 2010年; 研制了在SOI衬底上工作于近红外波段的垂直入射GePIN光电探测器。采用低温Ge缓冲层技术,在超高真空化学气相淀积系统(UHV/CVD)上生长探测器材料。测试表明,器件的暗电流主要来源于表面漏电流,暗电流密度随着尺寸的增加而减小,在2V偏压时暗电流密度可达17.2mA/cm2;器件在波长1.31μm处的响应度高达0.22A/W,对应量子效率为20.8%。无偏压时,器件的响应光谱在1.2～1.6μm波长范围内观察到4个共振增强峰,分别位于1.25、1.35、1.45和1.55μm左右,峰值半高宽约为50nm,共振增强效应是由SOI衬底的高反射率引起的。采用传输矩阵法模拟的响应光谱与实验测量结果吻合良好。; 周志文贺敬凯王瑞春李成余金中; 关键词：光电探测器

硅基低位错密度厚锗外延层的UHV/CVD法生长被引量：4: 2012年; 利用超高真空化学气相淀积系统,基于低温缓冲层和插入应变超晶格的方法,在Si(100)衬底上外延出厚度约为880nm的纯Ge层.采用X射线双晶衍射、高分辨透射电镜、原子力显微镜和光致发光谱分别表征了其结构及光学性质.测试结果显示外延Ge的X射线双晶衍射曲线半高宽为273″,表面均方根粗糙度为0.24 nm,位错密度约为1.5×10~6cm^2.在室温下观测到外延Ge的直接带跃迁光致发光,发光峰值位于1540 nm.表明生长的Si基Ge材料具有良好的结晶质量,可望在Si基光电子器件中得到应用.; 陈城钊郑元宇黄诗浩李成赖虹凯陈松岩; 关键词：UHV/CVD 光致发光谱

A comparison of silicon oxide and nitride as host matrices on the photoluminescence from Er^(3+) ions: 2009年; This paper compares the properties of silicon oxide and nitride as host matrices for Er ions. Erbium-doped silicon nitride films were deposited by a plasma-enhanced chemical-vapour deposition system.After deposition,the films were implanted with Er^3＋ at different doses.Er-doped thermal grown silicon oxide films were prepared at the same time as references.Photoluminescence features of Er^3＋ were inspected systematically.It is found that silicon nitride films are suitable for high concentration doping and the thermal quenching effect is not severe.However,a very high annealing temperature up to 1200℃ is needed to optically activate Er^3＋,which may be the main obstacle to impede the application of Er-doped silicon nitride.; 丁武昌刘艳张云郭剑川左玉华成步文余金中王启明; 关键词：PHOTOLUMINESCENCE

循环氧化／退火制备GeOI薄膜材料及其性质研究被引量：2: 2011年; 采用超高真空化学气相淀积系统在SOI(绝缘体上硅)衬底上生长了Si0.82Ge0.18外延层,通过循环氧化/退火工艺,制备出Ge组分从0.24到1的绝缘体上锗硅(SGOI)材料.采用高分辨透射电镜、拉曼散射光谱和光致发光谱表征了其结构及光学性质,对氧化过程中SiGe层中的Ge组分和应变的演变进行了分析.最后制备出11nm厚的绝缘体上Ge材料(GeOI),具有完整的晶格结构和平整的界面.室温下观测到绝缘体上Ge直接带跃迁光致发光,发光峰值位于1540nm,发光强度随激发功率线性变化.结果表明用循环氧化/退火方法制备的GeOI材料具有高的结晶质量,可用于Ge光电子和微电子器件.; 胡美娇李成徐剑芳赖虹凯陈松岩; 关键词：GEOI 退火光致发光谱

Si衬底上Ge材料的UHVCVD生长被引量：3: 2009年; 采用超低温Buffer层技术在Si衬底上生长出了质量优良的厚Ge材料,材料的穿透位错密度为1×105cm-2。原子力显微镜测试表明表面均方根粗糙度为0.33nm,卢瑟福背散射谱表明Ge的沟道产额低达3.9%,透射电镜分析则表明应变的弛豫主要是通过在Si与Ge的界面处形成失配位错来实现的。; 成步文薛春来罗丽萍韩根全曾玉刚薛海韵王启明; 关键词：硅基

Si基Ge波导光电探测器的制备和特性研究被引量：10: 2009年; 以外延Ge薄膜为吸收区,在Si基上制备了Ge波导光电探测器。利用超高真空化学汽相淀积(UHV/CVD)设备,采取低温高温两步法,在Si(100)衬底上外延出厚度约为500nm的高质量纯Ge层。探测器采用脊型波导结构,Al电极分别制作在波导的台面上下形成背对背肖特基结。I-V特性测试表明,在-1V偏压下,暗电流密度为0.2mA/cm2。由于Si与Ge热失配引起外延的Ge薄膜受到0.2%张应变,减小了Ge带隙,光响应波长范围扩展到1.60μm以上。在70mW、1.55μm入射光照射下,测得光电流比暗电流高出近1个数量级。; 陈荔群周志文李成赖虹凯陈松岩; 关键词：波导光电探测器

硅基外延锗金属-半导体-金属光电探测器及其特性分析被引量：8: 2008年; 利用超高真空化学汽相淀积(UHV/CVD)设备,以低温下生长的薄的Si1-xGex和Ge作为缓冲层,在Si(100)衬底上外延出表面平整(粗糙度<1 nm)、位错密度低(<5×105cm-2、厚度约为500 nm的高质量纯Ge层。Ge层受到由于Si和Ge热膨胀系数不同引入的张应变,应变大小约为0.2%。以外延的Ge层为吸收区、在硅基上制备了台面面积为195×150μm2的金属-半导体-金属(MSM)光电探测器。在-1 V偏压下,暗电流为2.4×10-7A;在零偏压下,光响应波长范围扩展到1.6μm以上。; 蔡志猛周志文李成赖虹凯陈松岩; 关键词：MSM光电探测器

基于绝缘硅的微环谐振可调谐滤波器被引量：17: 2011年; 采用电子束光刻和感应耦合等离子刻蚀等工艺,研制了一种基于绝缘硅材料的的微环谐振可调谐滤波器.滤波器微环半径为5μm左右,波导截面尺寸为(350～500nm)×220nm不等.测试结果表明,波导宽度为450nm时器件性能最为理想,其自由频谱宽度为16.8nm,1.55μm波长附近的消光比为22.1dB.通过对微环滤波器进行热光调制,在21.4℃～60℃温度范围内实现了4.8nm波长范围的可调谐滤波特性,热光调谐效率达到0.12nm/℃.研究了基于单环和双环的多通道上下载滤波器,实验结果表明多通道滤波器的信号传输存在串扰,主要是不同信道之间的串扰,尤其在信号上载时,会在相邻信道产生较大串扰.; 李帅吴远大尹小杰安俊明李建光王红杰胡雄伟; 关键词：绝缘硅微环谐振热光效应滤波器串扰

硅基锗材料的外延生长及其应用: 2010年; 硅是最重要的半导体材料,在信息产业中起着不可替代的作用。但是硅材料也有一些物理局限性,比如它是间接带隙半导体材料,它的载流子迁移率低,所以硅材料的发光效率很低,器件速度比较慢。在硅衬底上外延生长其它半导体材料,可以充分发挥各自的优点,弥补硅材料的不足。本文介绍了硅衬底上的锗材料外延生长技术进展,讨论了该材料在微电子和光电子等方面的可能应用,重点介绍了它在硅基高速长波长光电探测器研制方面的应用。; 聂辉文成步文; 关键词：硅基光电探测器

Si基Ge外延薄膜材料发光性能研究进展: 2011年; 理论和实验研究表明,在一定的应变和掺杂浓度下,Si基外延Ge薄膜能实现1.55μm光通信波段的直接带隙发光。讨论了Si基外延Ge材料的生长技术及其能带结构,结合本小组近年来在该领域所取得的成果,介绍了国内外各研究机构对Ge薄膜发光材料和器件的研究进展,展望了未来的发展趋势。; 黄诗浩李成陈城钊郑元宇赖虹凯陈松岩; 关键词：掺杂光致发光电致发光

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国家重点基础研究发展计划(2007CB613404)

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