高效率硅发光二极管

为发展高效率硅发光器件和硅基集成电路技术正付出很大努力[1]。尽管研究了几种途径[1~6],最近都受到低发射效率的困扰,在0.01%~0.1%范围就是高值[2]。本文报道的硅发光二极管功率转换效率有很大增长,在室温附近达到1%以上,接近十余年前典型直接禁带发射器[7,8]的值。该器件基于普通的单光子和双光子辅助次禁带弱光发射过程,通过把位于有关的次禁带波长的吸收最小化,同时减小二极管内寄生无辐射复合的作用范围,利用了光吸收和光发射的交互作用。上述两个特征分别表明发射效率改善10倍,得到的效率较基线装置高100倍。