硅基发光器件是实现光电子单片集成的关键问题,在OEIC中有着重要的应用价值。本课题主要围绕基于PERL理论的硅基LED的研究做了以下工作研究了单晶硅材料定向腐蚀的腐蚀液种类,腐蚀液浓度,温度,时间等因素对单晶硅表面绒面化的影响,优化了定向腐蚀的条件。分析了PERL型太阳能电池和LED的设计原理,并据此设计了小出光面的LED,进行了器件设计和制备。研究制备了基于SOI衬底的类PERL结构的Si-LED,对其正向注入发光和反向击穿发光特性进行了测试,并对该结构用作光电探测器的频谱响应和瞬态特性等进行了模拟。此外我们还设计制备了一种带栅控的三端硅基LED,对其发光特性进行了测试并从理论上研究了栅压提高发光效率的原因。课题研究期间发表论文11篇,其中EI收录53篇。申请发明专利2项,超额完成了论文任务。本课题的研究对于跟踪国际前沿,丰富国内对硅基发光器件和探测器件的研究具有重要意义。
英文主题词Anisotropic Etch; Silicon LED; PERL-LED; SOI substrate; photo detector