日本科学家日前借量子点(quantum dot)的帮助,成功地制作出以硅基(silicon-based)发光二极管(LED),其发光波段为近红外光,且其外部量子效率(external quantum efficiency)高达0.3%。
这个由日本东京大学的Susumu Fukatsu等人组成的团队利用分子束外延技术(molechlar beam epitaxy)制作出来的组件,主要是在硅基材内嵌入应变锑化镓量子点(strained GaSb quantum dot)。在绝对温度11K下,以4V的偏压时及3.7mA的电流加以驱动,该组件可以产生波长1.2微米左右的强烈荧光。更有甚者,使用脉冲式电压驱动的实验显示,该发光二极管可以接受调制,因此能用来传送数据。
电子工业对于高效率且高速的硅基发光二极管的研发倍感兴趣,原因是它有助于实现微芯片之间的高速光通讯。这方面的最大问题在于硅只具有间接能带隙(indirect bandgap),不能自然发光,因此必须透过掺杂其它材料来达成。稍早STMicro electronics的作法是在硅里掺杂发光铒离子,这个日本研究小组则是使用III-V族量子点来改变硅内部的电子行为。