【讲座主题】CMOS兼容的硅基锗锡光电子材料与器件

【时 间】2024年8月29日 下午 2：30-3：30

【地 点】保定校区 教七楼206

【主讲人】伍绍腾 研究员 中国科学院半导体所

【主讲人简介】

伍绍腾，中科院半导体研究所研究员，中科院高层次人才B类入选者。主要从事四族光电材料及器件、四族异质集成及光电子的研究。近五年以第一作者或通讯作者在Photonics Res., ACS Photon., Appl. Phys. Lett., Opt. Express等期刊发表19篇光电子领域核心论文。获国自然面上、中国科学院高层次人才、北京市面上/国合、河南省重点、半导体所青年推进等多个主持项目的经费支助。

【讲座内容】

过去的二十年来，硅光子学得到了蓬勃的发展。然而，片上集成的CMOS兼容光源仍然是一个挑战。与Si间接带隙不一样，Ge是一种准直接带隙材料，其直接、间接带隙能谷底差异仅为0.136 eV。此外，Ge材料可直接在硅上生长，Ge近十年来逐渐成为实现CMOS兼容硅基光源的潜在材料。根据理论计算，通过>8%的Sn掺杂方法，Ge将改性成为直接带隙半导体，从而实现高效发光。基于此，我们使用商业通用的RPCVD在12英寸硅衬底上采用赝晶生长策略外延了低位错Ge/GeSn LED外延薄膜，实现了整个发光材料领域范围内光源器件罕见的12英寸大晶圆外延生长，该LED器件的发光强度是传统锗材料的28倍。此外，由于锡的掺杂锗锡材料的带隙宽度将会相应变窄，因而GeSn材料也适合制作1.6微米以后，乃至中红外波段的硅基探测器。