积分商城

最新搜索： FP7102 Verilog stc8h STM32 PLC 电池故障 Beyond Compare
您现在的位置是：首页 > 技术资料 > 硅基近红外材料体系
推荐星级：
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

硅基近红外材料体系

更新时间：2026-07-27 08:13:41 大小：18K 上传用户：潇潇江南查看TA发布的资源 标签：红外材料 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

一、硅基近红外材料概述

近红外光一般指波长介于780nm~2500nm区间的电磁波，处于可见光与中红外光的过渡区域，在生物成像、光通信、光电探测、能源转换、环境监测等多个领域都具备重要应用价值。传统近红外光电功能材料多依赖化合物半导体，如铟镓砷、锑化铟等，不仅制备成本高昂，且与成熟的硅基集成电路工艺兼容性较差，限制了近红外光电器件的规模化集成应用。硅基近红外材料体系以硅为核心衬底或核心功能组分，依托当前成熟的硅基半导体工艺实现制备与集成，能够大幅降低器件制造成本，推动近红外光电器件的小型化、集成化发展，因此成为近年来光电材料领域的研究热点方向。

晶体硅本身的带隙约为1.12eV，对应的本征吸收边位于约1100nm处，理论上仅对波长小于1100nm的光子产生吸收，无法覆盖通信波段（1260nm~1625nm）以及生物窗口（700nm~900nm为第一近红外窗口，1000nm~1700nm为第二近红外窗口），因此硅基近红外材料体系的核心研究方向就是通过材料结构设计、掺杂改性、异质集成等方式，拓展硅对近红外区域的光响应范围，或是在硅衬底上集成具有近红外活性的功能材料，实现高性能的近红外光电功能。

二、硅基近红外材料的主要体系分类

2.1 改性晶体硅基近红外材料

改性晶体硅是硅基近红外材料体系中发展最早的方向，主要通过引入缺陷、掺杂或者超结构设计调整硅的带隙结构，拓展其光吸收范围至1100nm以上的近红外区域。常见的改性方式包括杂质能带工程、缺陷工程以及硅量子点超晶格等。

杂质能带工程是通过在硅中引入高浓度的深能级杂质，在硅的禁带中形成连续的杂质能带，使得能量低于硅本征带隙的近红外光子可以通过价带电子跃迁到杂质能带，或者杂质能带电子跃迁到导带实现吸收，从而拓展硅的近红外光响应范围。常用的深能级掺杂杂质包括硫、硒、碲等Ⅵ族元素，以及金、铂等重金属元素。其中硫掺杂硅的研究最为广泛，离子注入工艺制备的高浓度硫掺杂硅，在1200nm~1600nm的近红外通信波段都表现出明显的光吸收，且掺杂工艺可以与传统硅基工艺兼容，已经被用于制备近红外光电探测器，其响应度在1310nm波长下可达数十mA/W。不过杂质能带改性硅存在暗电流较大的问题，深能级杂质同时也会成为载流子复合中心，降低器件的载流子收集效率，因此如何平衡光吸收能力与暗电流水平是该方向需要解决的核心问题。


部分文件列表

文件名 大小
硅基近红外材料体系.docx 18K

相关下载

全部评论(0)

暂无评论
评论赚积分>>

上传资源 上传优质资源有赏金

热门标签

更多>>

最新上传

  • 打赏
  • 30日榜单

热门下载

资料专题

推荐下载

本站上的所有资源均为源于网上收集或者由用户自行上传，仅供学习和研究使用，无任何商业目的，版权归原作如有侵权，请 来信指出，本站将立即改正。

ICP许可证号：京ICP证070360号     21IC电子网 2000- 版权所有

京ICP备11013301号

京公网安备 11010802024343号