硅基光源的研究进展
半导体科学技术的出现和发展为人类社会的生产和生活带来前所未有的变革。半导体科学技术是信息产业的核心和基础,是推动传统工业转型升级的物质支撑,是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性基石。特别是作为半导体技术之一的微电子技术,不但自身是一个庞大的产业,它还作为核心部件在不断推动其他科技应用的迅速发展,从国防科技、现代工业到日常生活,各个领域无不渗透着半导体微电子技术。半导体科学技术已经成为一种既代表国家现代化工业水平又与人民生活息息相关的基础性高新技术,我们无法想象如果它在将来停止继续往前发展了会怎么样？随着晶体管的不断缩小,芯片集成度的不断提高,晶体管间的电互连面临包括散热、串扰、延迟在内的一系列问题,成为限制集成电路进一步发展的主要阻力。最新的14 nm 工艺，金属导线的最小间距只有52 nm,线宽只有几个纳米，已经非常接近物理极限。在同一芯片上集成光子学器件和电子学器件用光互连代替电互连的光电集成技术有望解决这一难题,硅基光互连具有高速度、高带宽、低功耗、可集成等特点。光互连的实现还将为进一步集成量子器件提供必要条件。目前硅基光电探测器、电光调制器、波分复用器、光波导等都已成功实现,但由于硅的间接带隙特点导致真正能够实用的硅基光源仍悬而未决。实现硅基发光器件成为实现硅基光电集成技术最具挑战和最重要的目标。本刊组织的“硅基光电子物理和器件”专题从理论设计高效发光硅锗超晶格,包括量子效应低维硅,硅基稀土掺杂,硅中缺陷发光和硅基锗材料在内的各种硅基发光材料制备、高迁移率锗沟道器件、硅基IV族异质结构发光器件和硅基III-V族量子点激光器等几个方面对各种硅基光源目前面临的问题和未来的发展方向进行系统的介绍和总结,推动国内硅基发光器件的研究进展,以期在国际上首先实现可实用的硅基发光器件。
硅基发光材料、硅基发光二极管、硅基激光、光电集成
TN2;TP3
国家重点基础研究发展计划2013CB632102资助的课题
2015-11-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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