一种掺铒硅纳米材料、其制备方法及硅基光电集成电路

摘要

本发明公开了一种掺铒硅纳米材料，所述掺铒硅纳米材料包含硅元素、铒元素、氧元素，其中，硅元素以纳米硅的形式存在，所述铒元素以Er3+形态存在于所述纳米硅的晶格内且具有光学活性，所述纳米硅为金刚石结构，所述纳米硅（111）晶面的晶面间距为0.315～0.320 nm；所述掺铒硅纳米材料的掺Er3+浓度≥1018 cm‑3，并发出中心波长为1540 nm附近波长的光。此外，Er3+发光的温度淬灭指数≤30%。该掺铒硅纳米材料通过非热等离子体法（non‑thermal plasma）制备。本发明制得的掺铒硅纳米材料同时实现了低温度淬灭指数和高发光强度，对于实现硅基光电集成中的硅基光源具有重大意义。