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在硅芯片上形成发光元件的技术已由东芝开发

时间:2009-02-25 18:52:16

  在2008年秋季举行的应用物理学会上东芝已发布在硅芯片上形成发光元件的技术过此项技术,近日又利用显示面板在正在举行的“国际纳米科技综合展(nano tech 2009)”上进行了介绍。

  东芝发现,在一定条件下向硅结晶中添加氟(F)和氮(N)的话,会因光的激发而发光,该技术就是这一发现的产物。发光现象在超过1.5μm的波长附近发生。发光时,需要将大量硅结晶的温度降至绝对温度为4K的超低温状态,但如果将硅结晶制成1~2nm的薄膜的话,室温下也能发光。

  “硅受光元件和导波路已经问世。但目前还没有发光元件”(东芝),因此美国英特尔和IBM等全球半导体厂商及研究机构就如何才能让硅发光展开了激烈争论。

  然而,让硅在半导体中也能发光是非常困难的。因为硅具有“间接过渡”的性质,即电子的导帯最小时的波数与价帯最大时的波数不同。

  虽然该技术距离实用化还存在诸多课题,但“在硅芯片上直接形成发光元件已经成为可能。这对硅半导体技术来说将是一个非常大的突破”

  东芝表示,“放弃了延续此前技术来使硅发光的方法”,而是考虑采用在硅结晶中添加氟和氮的方法。即使添加氟和氮也不会变成n型和p型半导体,依然为本征半导体。该公司没有公布发光原理的具体内容,但表示,“利用了电子引力较强的N原子的性质”。

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