技術領域

本實用新型屬于集成電路技術領域，具體涉及一種脊狀發(fā)光二極管。

背景技術

近年來，以硅為襯底的半導體器件已經成為該領域的發(fā)展重點。高質量的硅基光源器件是硅光電子技術領域的研究重點。Ge為間接帶隙半導體，但Ge-Sn合金為直接帶隙半導體，應用于硅基LED的研制。但是在制備Ge-Sn合金LED工藝過程中，為了提高LED的質量，需要在硅襯底上先制備Ge緩沖層，但Ge緩沖層與Si襯底晶格失配較大，嚴重影響了LED的發(fā)光效率。

因此，如何研制出一種高質量、發(fā)光效率較高的Ge-Sn合金LED已經成為該領域亟待解決的問題。

實用新型內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本實用新型提供了一種脊狀發(fā)光二極管。

本實用新型的一個實施例提供了一種脊狀發(fā)光二極管，包括：SOI襯底層、晶化Ge層、脊狀Ge-Sn合金層、N型Ge-Sn合金層、P型Ge-Sn合金層，其中：

所述晶化Ge層位于所述SOI襯底層之上；

所述脊狀Ge-Sn合金層位于所述晶化Ge層表面之上中間位置；

所述N型Ge-Sn合金層和所述P型Ge-Sn合金層位于所述晶化Ge層表面之上所述脊狀Ge-Sn合金層兩側。

在本實用新型的一個實施例中，還包括鈍化層，所述鈍化層位于所述N型Ge-Sn合金層、所述脊狀Ge-Sn合金層、所述P型Ge-Sn合金層之上。

在本實用新型的一個實施例中，所述鈍化層的材料為SiO₂。

在本實用新型的一個實施例中，還包括第一電極和第二電極，其中：

所述第一電極，位于所述N型Ge-Sn合金層之上；

所述第二電極，位于所述P型Ge-Sn合金層之上。

在本實用新型的一個實施例中，所述第一電極和所述第二電極的材料為Cr-Au合金。

在本實用新型的一個實施例中，所述脊狀Ge-Sn合金層厚度為150～200nm。

本實用新型實施例的脊狀發(fā)光二極管能夠顯著提高器件性能。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的一種脊狀發(fā)光二極管的結構示意圖；

圖2a-圖2l為本實用新型實施例的一種脊狀發(fā)光二極管的制備工藝示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的一種激光再晶化(Laser re-crystallization,簡稱LRC)工藝示意圖；

具體實施方式

下面結合具體實施例對本實用新型做進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。

實施例一

請參見圖1，為本實用新型實施例提供的一種脊狀發(fā)光二極管的結構示意圖。該脊狀發(fā)光二極管包括：SOI襯底層401、晶化Ge層402、脊狀Ge-Sn合金層403、N型Ge-Sn合金層404、P型Ge-Sn合金層405，其中：

所述晶化Ge層402位于所述SOI襯底層401之上；

所述脊狀Ge-Sn合金層403位于所述晶化Ge層402表面之上中間位置；

所述N型Ge-Sn合金層和P型Ge-Sn合金層位于所述晶化Ge層402表面之上所述脊狀Ge-Sn合金層403兩側。

其中，所述晶化Ge層402為經過LRC工藝形成的Ge層。

其中，所述LRC工藝的參數中激光參數為：激光波長為808nm，激光光斑尺寸為10mm×1mm，激光功率為1.5kW/cm²，激光移動速度為25mm/s。

另外，所述發(fā)光二極管還包括鈍化層406，所述鈍化層406位于所述N型Ge-Sn合金層404、脊狀Ge-Sn合金層403、P型Ge-Sn合金層405之上。

優(yōu)選地，所述鈍化層406的材料為SiO₂。

其中，所述發(fā)光二極管還包括第一電極407和第二電極408，其中：

第一電極407，位于所述N型Ge-Sn合金層404之上；

第二電極408，位于所述P型Ge-Sn合金層405之上。

優(yōu)選地，所述第一電極407和所述第二電極408的材料為Cr-Au合金。

優(yōu)選地，所述N型Ge-Sn合金層404的摻雜濃度為1×10¹⁹cm^-3。

優(yōu)選地，所述P型Ge-Sn合金層405的摻雜濃度為1×10¹⁹cm^-3。