N型掺杂应变Ge发光性质

• 作者: 李成 赖虹凯 郑元宇 陈城钊 陈松岩 黄诗浩
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 工学
• 关键词: 应变 N型掺杂Ge 量子效率 光增益
• 年，卷（期）: 2012,（3）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质：结构、力学和热学性质
• 页码范围: 356-363
• 分类号: TN104.3
• 语种: 中文

摘要

应变锗材料具有准直接带特性,而且与标准硅工艺兼容,成为实现硅基发光器件重要的候选材料之一.本文基于van de Walle形变势理论,计算了应变情况下半导体Ge材料的能带结构以及载流子在导带中的分布;通过分析载流子直接带和间接带问的辐射复合以及俄歇复合、位错等引起的非辐射复合的竞争,计算了N型掺杂张应变Ge材料直接带跃迁的内量子效率和光增益等发光性质.结果表明,张应变可有效增强Ge材料直接带隙跃迁发光.在1.5%张应变条件下,N型掺杂Ge的最大内量子效率可以达到74.6%,光增益可以与Ⅲ-V族材料相比拟.