硅基纳米光电子技术

目录
绪论
参考文献
第一章 Si基纳米材料的结构性质
1.1 Si基纳米材料的结构类型
1.1.1 镶嵌在SiO〓膜层中的nc-Si
1.1.2 nc-Si/SiO?超晶格
1.1.3 Si或Ge纳米量子点
1.1.4 Ge/Si量子点异质结
1.1.5 Ge/Si纳米量子线与量子环
1.1.6 超小结构尺寸的Si纳米团簇
1.1.7 掺稀土元素Er的nc-Si:Er3?/SiO?薄膜
1.2 半导体量子点的电子结构
1.2.1 箱形量子点
1.2.2 球形量子点
1.2.3 Ⅱ型量子点
1.3 各种Si基纳米结构的电子性质
1.3.1 晶体Si的能带结构
1.3.2 Si纳米晶粒
1.3.3 超小尺寸Si纳米团簇
1.3.4 SiO?/Si薄层及其超晶格结构
1.3.5 Ge/Si量子点及其多层异质结构
参考文献
第二章 Si基纳米薄膜的制备方法
2.1 等离子体化学气相沉积
2.1.1 高H?稀释SiH?的PECVD生长
2.1.2 nc-Si的PECVD生长与后退火处理
2.2 低压化学气相沉积
2.2.1 Si-OH终端SiO?表面上Si纳米量子点生长
2.2.2 LPCVD生长Si纳米量子点的沉积机理
2.3 激光烧蚀沉积
2.3.1 nc-Si膜的脉冲激光烧蚀沉积
2.3.2 α-Si膜的脉冲激光退火晶化
2.4 分子束外延与超高真空化学气相沉积
2.4.1 基于S-K模式的量子点生长
2.4.2 Ge/Si量子点的UHV-CVD生长
2.5 SiO?层中的高剂量Si离子注入
2.6 非晶SiO?层的高能电子辐照
参考文献
第三章 有序Si基纳米材料的自组织生长
3.1 晶粒有序Si基纳米材料的结构特点
3.2 有序Si基纳米发光材料的自组织化生长
3.2.1 通过控制纳米结构成核位置的生长
3.2.2 通过控制纳米结构成核过程的生长
3.3 有序Si基纳米材料的其他制备方法
3.3.1 利用掩蔽图形衬底的纳米结构生长
3.3.2 利用扫描探针显微技术的表面纳米加工
3.3.3 利用全息光刻技术的纳米图形制备
3.3.4 利用激光定域晶化的有序纳米阵列
参考文献
第四章 Si纳米线的光电特性与制备方法
4.1 Si纳米线的光电特性
4.1.1 场致发射特性
4.1.2 电子输运特性
4.1.3 光致发光特性
4.2 Si纳米线的制备方法
4.2.1 Si纳米线的金属催化生长
4.2.2 Si纳米线的氧化物辅助生长
参考文献
第五章 Si基光子晶体的制备技术
5.1 光子晶体的结构类型
5.2 光子晶体的基本特性
5.2.1 光子带隙特性
5.2.2 光子局域特性
5.2.3 有效折射率效应
5.2.4 自发辐射速率增强效应
5.3 Si基光子晶体的制备方法
5.3.1 精细干式刻蚀法
5.3.2 胶质晶体模板法
5.3.3 宏观多孔Si的光电化学腐蚀法
5.3.4 多光子聚合法
5.3.5 核-壳结构纳米晶粒镶嵌法
5.3.6 混合Si基光子晶体的制备
参考文献
第六章 Si基纳米薄膜材料的发光特性
6.1 半导体的光发射
6.1.1 辐射复合与非辐射复合
6.1.2 自发辐射与受激辐射
6.1.3 发光效率
6.2 量子限制效应发光
6.2.1 量子限制效应发光的物理描述
6.2.2 Si晶拉尺寸分布对光致发光特性的影响
6.2.3 镶嵌在SiO?层中Si纳米晶粒的发光
6.2.4 Si/SiO?超晶格的发光
6.2.5 Ge纳米晶粒的发光
6.3 与氧相关的缺陷发光
6.3.1 与氧相关的缺陷及其电子性质
6.3.2 Si氧化物材料的发光
6.3.3 镶嵌在SiO?层中的Ge纳米晶拉发光
6.3.4 镶嵌在SiO?层中的Si纳米晶粒的发光
6.4 量子限制效应-界面发光中心复合发光
6.4.1 nc-Si/SiO?界面的局域表面态及其电子性质
6.4.2 Si/SiO?超晶格的电致发光
6.4.3 Si/SiO?超晶格的光致发光
6.5 Er掺杂的Si基纳米材料的发光
6.5.1 nc-Si→Er3?之间的能量转移过程
6.5.2 提高nc-Si:Er3?/SiO?薄膜发光效率的途径
参考文献
第七章 Si基光发射器件
7.1 Si基发光二极管
7.1.1 半导体发光二极管的工作特性
7.1.2 采用nc-Si作为有源区的Si-LED
7.1.3 采用表面构型单晶Si作为有源区的Si-LED
7.1.4 采用Si基超晶格结构作为有源区的Si-LED
7.1.5 采用Si基光子晶体作为有源区的Si-LED
7.2 Si基激光器
7.2.1 Si基纳米材料的光增益特性
7.2.2 Si基纳米材料的受激光发射特性
7.2.3 高度局域化Si纳米结构激光器
7.2.4 SiGe/Si量子级联结构激光器
7.2.5 连续波拉曼Si激光器
7.2.6 InP-Si混合型激光器
7.2.7 Si基光子晶体微腔结构激光器
参考文献
第八章 Si基光接收器件
8.1 Si基光探测器
8.1.1 光电探测器的性能参数
8.1.2 半导体光电探测器的结构类型
8.1.3 Ge〓Si〓超晶格与量子阱型Si基光探测器
8.1.4 共振增强型SiGe/Si光探测器
8.1.5 自组织Ge/Si量子点型Si基光探测器
8.1.6 MOS隧穿结构Si基光探测器
8.1.7 Ge p-i-n型光探测器
8.1.8 微结构Si光探测器
8.2 Si基太阳电池
8.2.1 p-n结太阳电池的结构与特性
8.2.2 Si基薄膜太阳电池
8.2.3 第三代Si基太阳电池
参考文献
第九章 Si基光调制器件
9.1 Si基光波导的分类
9.1.1 Si基平面光波导
9.1.2 脊形光波导
9.1.3 SOI光波导
9.1.4 光子晶体光波导
9.2 SOI光波导的制备工艺
9.3 Si基光调制器件
9.3.1 电荷感应Si-MOS光调制器
9.3.2 微米尺度环型共振结构光调制器
9.3.3 F-P腔结构光调制器
9.3.4 光子晶体结构光调制器
9.3.5 BN-FET型光调制器
9.3.6 p-i-n结构Si基光开关
9.3.7 热-光型SOI波导开关
9.3.8 电-光型M-Z型波导电-光开关
9.3.9 场效应波长调制器
参考文献
第十章 Si基光电子集成
10.1 Si-OEIC的回路构成
10.2 Si-OEIC的制作工艺
10.3 Si基光电子集成电路
10.3.1 Si基单片光集成电路的制作
10.3.2 光发射器件与光波导的集成
10.3.3 光探测器与光波导的集成
10.3.4 无源光波导器件的集成
参考文献
主题索引
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