标准CMOS工艺低压栅控硅发光器件设计与制备

作者：吴克军; 李则鹏; 张宁; 朱坤峰; 易波; 赵建明; 徐开凯

来源：电子学报, 2021, 49(05): 1013-1018.

• 微电子
• 硅基发光二极管
• 标准CMOS工艺
• 光电集成

本文采用0.18μm标准CMOS工艺设计并制备了一种MOS结构的低压栅控硅基发光器件.该光源器件内部采用n+-p+-p+-n+-p+-p+-n+的叉指结构,在相邻两个p+有源区之间覆盖多晶硅栅作为第三端控制电极,用于在源/漏区边缘形成场诱导结,降低p+/n-well结的反向击穿电压,提高器件发光功率.测试结果表明,该光源器件可以发射420nm～780nm的黄色可见光,在3V的正向栅压下,p+/n-well发光二极管的反向击穿电压下降到3V以下,光输出功率提高至2倍以上.本文设计的光源器件工作电压较低,并且与CMOS工艺完全兼容,可以与其他CMOS电路共用电源并且实现单片集成,在硅基光电子集成领域具有一定的应用价值.

• 单位
  中国电子科技集团公司第二十四研究所; 电子科技大学; 电子薄膜与集成器件国家重点实验室