我院青年教师在《ACS Applied Materials & Interfaces》发表学术论文
发布时间:2017年07月04日 09:57 作者: 文章来源:  点击量:[]

我院青年教师在《ACS Applied Materials & Interfaces》发表学术论文

最近,我院光电功能材料研究团队青年教师林圳旭关于硅基发光材料的最新研究成果以“Defect Emission and Optical Gain in SiCxOy:HFilms”为题,在American Chemical Society出版的材料科学领域的权威期刊ACS Applied Materials & Interfaces》上(该期刊影响因子7.504;中科院SCI期刊分区1区,top期刊)发表。该成果为我院光电功能材料研究团队与剑桥大学Prof. Robertson课题组合作,我院教师林圳旭与剑桥大学的LiHongfei博士为共同第一作者,通讯作者为我院的黄锐教授,论文的第一单位为韩山师范学院。

当前,以半导体硅材料为基础的微电子集成技术遵循“摩尔定律”快速发展,半导体微电子器件的特征尺寸已进入纳米尺度范围,传统的微电子集成技术正面临经典半导体器件物理极限和光刻技术极限的强烈挑战,以电子作为信息载体进行信息传输和处理的传统微电子集成技术已不能满足高速发展信息技术产业的迫切需求。在过去的几十年,硅基发光材料由于其在硅基光电子集成领域的巨大应用前景而备受关注。该论文基于以上研究背景,利用甚高频等离子增强化学气相沉积技术,通过调控非晶碳氧化硅薄膜中的碳含量,获得由橙光到近红外可调强光发射。通过光荧光光谱、第一性原理计算和电子顺磁共振谱分析,揭示其发光源于载流子在薄膜的Si悬键缺陷态发光中心上的复合发光,而发光峰位的变化则取决于薄膜中的Si-C键态。在以上分析的基础上,建立基于Si悬键缺陷态作为中间态的三能级系统发光模型。并进一步研究碳氧化硅薄膜的光增益特性,在紫外光泵浦下,首次观测到基于碳氧化硅薄膜构建的硅基波导结构的光增益特性,其在630nm波长处的净增益系数达到53.5cm-1。该论文为探索获得具有高增益特性的高效率硅基发光材料提供新的途径。

该项工作得到国家自然科学基金、广东省自然科学基金和广东省普通高校青年创新人才项目的资助。

 

1 非晶碳氧化硅薄膜的缺陷发光和光增益特性简图

 

论文链接:http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.7b06118

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