アメリカ、カリフォルニア州のカリフォルニア大学バークレー校の研究者ショーケース 3 ~ 5 (III-V) 柱状 LED 設計のため Si CMOS 光リソグラフィ プロセスの使用に制御しながらもこれらのナノメートルの精密な成長効果高速チップ光を達成するために、CMOS 回路における光子の統合は、重要な要素を相互接続します。
"通信 (「InP ナノピラー通信で明るい発光によるシリコン上の Led") で明るい発光によるシリコンの超小型機構 InP ナノピラー Led、「ACS フォトニクス」誌に掲載、ACS フォトニクス ・ ジャーナル」「シリコン結晶 (InP) ナノ構造配列はシリコン ベースの条件で育つことができる: 低温触媒は添加しない、収量成長率が 90% と高いことを示す波長よると。
位置制御可能な InP 柱状配列は 460 ° C で栽培されて低倍率倍率 SEM 画像を示していますすべてのイメージのスケールが 10 μ m と 1 μ m、4 μ m、40 μ m の成長の期間 (ピッチ) に対応しています。
250 できれいなシリコンウエハー (111) から始めた研究者℃いきなり 140 nm 320 nm ナノ開口部 1 の間隔についての直径に酸化物堆積の下Μm-40Μm ナノ列核位置。ラフ、そしてその後、450、研究者は化学的にシリコン結晶表面を作る℃〜 460℃MOCVD キャビティ成長 InP ナノ構造の温度。研究者は見つけた、ナノコラムのコーンの角度は成長温度の影響を受けますこと 450 ナノ針の生産°C と 460 でほぼ垂直の柱状構造°C.
これらナノコラムに基づいて、研究者を組み込む 5 ガリウム砒化インジウム (InGaAs) 量子井戸の中心のコアの成長を通じた pn ダイオードのアクティブな領域に電動 N 型 InP の形成/InGaAs 量子井戸/p 型 InP/p InGaAsナノ Led
ナノ - 柱 MQW LED 組立図
コア-シェルの成長パターンのためナノコラムはその核生成サイトから成長し、約 1 μ m の直径の最後に開く酸化を超えた。したがって、ナノコラムの n ドープされたコアは、n 型シリコン基板に直接接触が、p をドープしたシェルは、p をドープしたシェルと n 型シリコン基板からシャント パスを除去する酸化シールドに生えています。20/200 nm の Ti/Au に渡される傾斜電子ビーム高 p ドープ InGaAs コンタクト層、組立、ナノコラムのごく一部を公開し、LED 光のウィンドウとして金属が出ない電気接点を形成します。
ナノスケールの特徴と 1510 nm と約 30% の量子効率で円柱状の Led。ナノ柱 LED は占有面積が小さいが、4 を出力することができますΜ研究者の W の電源、これはナノ柱から/ナノ構造 LED が最高の光出力レコードを達成できることを主張しています。このビルドで使用できる光出力は 5% だけのコレクションの効率のための 200nW に低減されます。
本研究のもう一つの興味深い点は、コンポーネントが電気的バイアスと光学利得を生成でき、チップ上の光子の統合を達成するために逆注入中に強い光応答を示します。
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