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纳米硅上的弯曲表面效应及其特征发光

黄伟其 黄忠梅 苗信建 尹君 周年杰 刘世荣 秦朝建

纳米硅上的弯曲表面效应及其特征发光

黄伟其, 黄忠梅, 苗信建, 尹君, 周年杰, 刘世荣, 秦朝建
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  • 纳米硅结构使能带的带隙展宽,并形成准直接能带带隙结构. 弯曲表面上的某些键合可以在带隙中产生局域电子态,计算表明:纳米硅弯曲表面上的SiN,Si=O和SiOSi键合能够分别在带隙中2.02 eV,1.78 eV和2.03 eV附近形成局域态子带,对应了实验光致荧光谱(PL)中605 nm处的LN线、693 nm处的LO1线和604 nm处的LO2线特征发光. 特别是,SiYb键合在纳米硅弯曲表面上可以将发光波长调控到光通信窗口,在1310 nm到1600 nm 范围形成LYb线特征发光.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:No.11264007)资助的课题.
    [1]

    Vahala K J 2003 Nature 424 839

    [2]

    Hirschman K D, Tsybeskov L, Duttagupta S P, Fauchet P M 1996 Nature (London) 384 338

    [3]

    Fauchet P M, Ruan J, chen H, Pavesi L, Negro L Dal, Cazzaneli M, Elliman R G, Smith N, Smoc M, Luther-Davies B 2005 Optical Materials 27 745

    [4]

    Chen S, Qian B, Chen K J, Zhang X G, Xu J, Ma Z Y, Li W, Huang X F 2007 Appl. Phys. Lett. 90 174101

    [5]

    Yang Y, Wang C, Yang R D, Li L, Xiong F, Bao J M 2009 Chin. Phys. B 18 4906

    [6]

    Wolkin M V, Jorne J, Fauchet P M 1999 Phys. Rev. Lett. 82 197

    [7]

    Huang W Q, Huang Z M, Miao X J 2012 Chin. Phys. B 21 094207

    [8]

    Chen H, Shin J H, Fauchet P M, Sung J Y, Shin Jae H, Sung G Y 2007 Appl. Phys. Lett. 91 173121

    [9]

    Huang W Q, Huang Z M, Cheng H Q, Miao X J, Shu Q, Liu S R, Qin C J, 2012 Appl. Phys. Lett. 101 171601

    [10]

    Cazzanelli M, Kovalev D, Negro L Dal, Gaburro Z, Pavesi L 2004 Phys. Rev. Lett. 93 207402

    [11]

    Ruan J, Fauchet P M, Negro L Dal, Cazzanelli M, Pavesi L 2003 Appl. Phys. Lett. 83 5479

    [12]

    Negro L Dal, Cazzanelli M, Pavesi L, Ossicini S, Pacifici D, Franzò G, Priolo F, Iacona F 2003 Appl. Phys. Lett. 82 4636

    [13]

    Huang W Q, Xu L, Wu K Y 2007 J. Appl. Phys. 102 053517

    [14]

    Huang Z M, Huang W Q, Miao X J, Qin C J 2013 Optics Communications 309 127

    [15]

    Canham L T 1900 Appl. Phys. Lett. 57 1046

    [16]

    Pavesi L, Negro L Dal, Mazzoleni C, Franzo G, Priolo F 2000 Nature (London) 408 440

    [17]

    Huang W Q, Jin F, Wang H X, Xu L, Wu K Y, Liu S R, Qin C J 2008 Appl. Phys. Lett. 92 221910

  • [1]

    Vahala K J 2003 Nature 424 839

    [2]

    Hirschman K D, Tsybeskov L, Duttagupta S P, Fauchet P M 1996 Nature (London) 384 338

    [3]

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    Huang W Q, Jin F, Wang H X, Xu L, Wu K Y, Liu S R, Qin C J 2008 Appl. Phys. Lett. 92 221910

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-09-09
  • 修回日期:  2013-09-30
  • 刊出日期:  2014-02-05

纳米硅上的弯曲表面效应及其特征发光

  • 1. 贵州大学, 纳米光子物理研究所, 贵阳 550025;
  • 2. 中国科学院地球化学矿床化学研究所国家重点实验室, 贵阳 550003
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:No.11264007)资助的课题.

摘要: 纳米硅结构使能带的带隙展宽,并形成准直接能带带隙结构. 弯曲表面上的某些键合可以在带隙中产生局域电子态,计算表明:纳米硅弯曲表面上的SiN,Si=O和SiOSi键合能够分别在带隙中2.02 eV,1.78 eV和2.03 eV附近形成局域态子带,对应了实验光致荧光谱(PL)中605 nm处的LN线、693 nm处的LO1线和604 nm处的LO2线特征发光. 特别是,SiYb键合在纳米硅弯曲表面上可以将发光波长调控到光通信窗口,在1310 nm到1600 nm 范围形成LYb线特征发光.

English Abstract

参考文献 (17)

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