东芝开发出在硅芯片上形成发光元件的技术

东芝开发出了在硅芯片上形成发光元件的技术。在2008年秋季举行的应用物理学会上东芝已发布过此项技术，近日又利用显示面板在正在举行的“国际纳米科技综合展（nano tech 2009）”上进行了介绍。

　　东芝发现，在一定条件下向硅结晶中添加氟（F）和氮（N）的话，会因光的激发而发光，该技术就是这一发现的产物。发光现象在超过1.5μm的波长附近发生。发光时，需要将大量硅结晶的温度降至绝对温度为4K的超低温状态，但如果将硅结晶制成1～2nm的薄膜的话，室温下也能发光。

　　“硅受光元件和导波路已经问世。但目前还没有发光元件”（东芝），因此美国英特尔和IBM等全球半导体厂商及研究机构就如何才能让硅发光展开了激烈争论。

　　然而，让硅在半导体中也能发光是非常困难的。因为硅具有“间接过渡”的性质，即电子的导帯最小时的波数与价帯最大时的波数不同。

　　东芝表示，“放弃了延续此前技术来使硅发光的方法”，而是考虑采用在硅结晶中添加氟和氮的方法。即使添加氟和氮也不会变成n型和p型半导体，依然为本征半导体。该公司没有公布发光原理的具体内容，但表示，“利用了电子引力较强的N原子的性质”。

　　虽然该技术距离实用化还存在诸多课题，但“在硅芯片上直接形成发光元件已经成为可能。这对硅半导体技术来说将是一个非常大的突破”