发光窗口对MOS结构硅LED电光性能的影响

发布时间：2021-08-09 06:34

　　通过0.18μm标准CMOS工艺设计并制备了一种MOS结构的硅基发光器件。该光源器件在一个n阱中设计了两个相同的PMOS,分别利用p⁺源/漏区与n阱形成的p⁺n结进行反偏雪崩击穿而发射可见光。测试结果显示,该光源器件在正偏状态下的开启电压为0.8 V,在6 V的反偏电压下发生雪崩击穿,能够发出黄色的可见光,发光频谱范围为420～780 nm。本文对比了0.5μm和2μm两个不同发光窗口宽度的测试结果,发现该光源器件在更小发光窗口具有更高的发光强度和更好的发光均匀度,该特征与发光器件的反向电流密度分布和光在金属电极间的反射有关。研究成果在片上硅基光电集成回路中具有一定的应用价值。 

【文章来源】：发光学报. 2020,41(07)北大核心EICSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

MOS结构硅LED结构示意图。

MOS结构硅发光器件实际显微照片。

使用Agilent 16442A半导体特性分析系统分别对两个不同发光窗口宽度的光源器件进行了I-V特性测试,测试结果如图3所示。两个不同发光窗口宽度的光源器件具有相似的I-V特性。由于是硅材料,因此器件的正向开启电压约为0.8 V,导通电流在器件开启后急剧上升并达到限流值(15 mA)。当反偏电压大于-5.8 V时,两款器件均保持截止状态。当反偏电压小于-5.8 V时,发光窗口宽度为0.5 μm的光源器件首先发生击穿;继续增大反偏电压达到-6 V时,发光窗口宽度为2 μm的光源器件也发生击穿,反向电流急剧增大。3.2 发光特性

【参考文献】：
期刊论文
[1]Progress in complementary metal–oxide–semiconductor silicon photonics and optoelectronic integrated circuits[J]. 陈弘达,张赞,黄北举,毛陆虹,张赞允.  Journal of Semiconductors. 2015(12)



本文编号：3331567