Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис.1.
а) Схема структуры устройства под прямым напряжением.
b) Изображения люминесценции диода под прямым (верхнее изображение, цвет ложный) и обратным (нижнее изображение, приблизительно реальный цвет) напряжениями.
с) Соответствующий спектр люминесценции
Рис.2
а) I-V кривая, показывающая выпрямляющее поведение устройства.
b) Интенсивность люминесценции как функция от тока в инфракрасном (голубая кривая) и в видимом (красная кривая) излучениях.
На вкладке показан светодиод в форме кольца (центральный круг составляет 100нм в диаметре).
Рис.3 Переключение на частоте 40МГц для видимой (красная линия) и инфракрасной (синяя линия) областей.

Высокоскоростной светодиод на основе кремния

Ключевые слова:  кремний, светодиод

Опубликовал(а):  Корнейчук Светлана Александровна

20 ноября 2008

Одной из важных задач в микрофотонике (microphotonics ) является создание эффективного высокоскоростного источника света, совместимого с кремневой микроэлектроникой. Такое устройство явилось бы одним из ключевых составляющих новой «оптической эры кремниевой фотоники» и нашло бы множество применений.

Несмотря на то, что кремний не является прямозонным полупроводником, он остается одним из наиболее многообещающих материалов для световых источников. Стоит отметить, что кремниевые наночастицы превосходят объемный кремний по эффективности люминесценции в 4 раза. Это связано с пространственной изоляцией носителей заряда на наночастицах. Синтез устройств на основе наночастиц кремния затруднителен, так как обычно происходит при высоких температурах, и эти устройства обладают невысокой динамикой. В отличие от оксидов редкоземельных элементов, переключение цветов в таких устройствах все еще невозможно.

Канадские ученые предложили технологию создания светодиода (light-emitting diode), включающего в себя кремний, но не имеющего вышеперечисленных недостатков. Для обеспечения быстрого переключения был предложен способ "обхода" времени естественной рекомбинации. Он основан на перемещении избыточных носителей заряда из активного региона устройства сразу же после его выключения. Время жизни носителей заряда заменили на время разрядки светодиода на основе конденсатора. Конденсатор представляет собой структуру - металл-изолятор-полупроводник. Работая в качестве светодиода, такая структура может давать интересные свойства: например, при варбировании напряжения имеет место переключение цветов (рис.1,b).

Дизайн светодиода включает в себя несколько важных моментов. Во-первых, затворный слой оксида должен быть ультратонким. В одном случае этот слой (nOx) составлял около 1 нм, в остальных случаях использовали 1 нм слой напыленного и отожженного SiOx. Во-вторых, использование золота в качестве контактного материала создает разность потенциалов, что в свою очередь повышает уровень светоизлучения. В-третьих, тонкий слой диоксида титана, мало влияющий на электрические свойства, сильно увеличивает износостойкость устройства.

Такая структура светодиода позволила достичь высоких частот включения/выключения и переключения цветов. На рисунке 1 каждый микросветодиод можно направить независимо. Такие устройства могут быть уменьшены до размеров транзистора (104нм2), требующего ток около 0,1 мкмА на каждый светодиод для поддержания той же интенсивности излучения. Следует отметить, что предложенный метод изготовления диодов позволяет создавать фотонные кристаллы и не требует высоких температур.

Работа "High-Speed Color-Switching Silicon LEDs" была опубликована в Advanced Materials.


Источник: Advanced Materials




Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Кристалл
Кристалл

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Пластырь по мотивам колючек кактуса быстро и эффективно собирает капли пота для анализа. Как нож сквозь масло, или секреты резки полимеров. Алмазное стекло из фуллеренов. Есть только миг: метаморфозы антиферромагнитного кристалла в терагерцовом импульсе. Лазерная нарезка струи или оптофлюидный резонанс.

С Новым годом!
Мы надеемся, что Новый год принесет всем удачи, новые достижения, откроет перспективы и сделает мир лучше. Поздравляем всех с Новым годом!

Наносистемы: физика, химия, математика (2021, Т. 12, № 6)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume12/12-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Электронные материалы Заочной Научно - Технологической Школы - 2021
А.А.Семенова, Е.А.Гудилин, коллектив авторов
С 15 ноября по 15 декабря 2021 в рамках XVI Всероссийской Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" проведено подготовительное мероприятие для потенциальных участников Олимпиады - Заочная Научно-Технологическая Школа (ЗНТШ'2021). В этой статье собраны основные факты и сборник электронных материалов ЗНТШ.

Десять лет перовскитной солнечной энергетики
Е.А.Гудилин , Mend Comm, А.Б.Тарасов, Н.Н.Удалова, А.А.Петров, другие авторы
Журнал Mendeleev Communications опубликовал виртуальный специальный выпуск «Ten years of hybrid perovskite photovoltaics and optoelectronics in the mirror of MAPPIC 2020 meeting»

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2021
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 8, 9, 10 и 11 июня 2021 г. Начало защит в 11.00. Защиты пройдут с использованием дистанционных образовательных технологий.

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.