Progress in Light Emission from Silicon and Germanium Nanostructures
Notice bibliographique
Résumé
Light emission from Si and Ge nanostructures (NSs) has been of great interest in recent years (1) owing to the need for silicon-based light sources for applications in silicon optoelectronics and photonics (2). Optical interconnects are required these days for on-chip technology as an alternative to metal wires, because of data transmission bottlenecks introduced by their unavoidable delay times, significant signal degradation, problems with power dissipation, and electromagnetic interference. Two major avenues toward optical interconnects on a chip include a hybrid approach with III-V densely packaged optoelectronic components and the all-group-IV approach (mainly Si, Ge and SiGe), where the all major components, e.g., light emitters, modulators, waveguides and photodetectors, are monolithically integrated into the CMOS environment. Both Si and Ge possess indirect band gaps, which makes them very inefficient light emitters (1). Band gap engineering employing quantum wells, quantum wires or quantum dots has been proposed as one way to overcome this limitation and Si/Ge or Si/SiGe-alloy thin multilayer quantum well structures grown on Si have been produced on this principle, and although light emission with greatly improved efficiency has been obtained at low temperatures the emission at room temperature is still very weak, because of exciton dissociation (1–3). Recently, through employing novel band-gap engineering strategies, we have prepared several different entirely new bright light-emitting Si/Ge NSs including one possessing a direct gap. The latter structure is based on constructing a new super unit cell comprised of multiple planar epitaxial layers of Si and Ge grown on (001) Si0.4Ge0.6 (4). Others are based on silicon-germanium layers grown epitaxially on silicon in such a way as to form multiple layer three-dimensional NSs (quantum dots) (5, 6). We have also developed a simple and efficient electrochemical process that combines galvanic reaction and focused-ion-beam lithography to selectively synthesize gold nanoparticles that are consequently used for the growth of ordered SiGe nanowire arrays with predefined diameter (200 nm) and position (7, 8). Here, the light emitting properties of these and other recent similar Si/Ge NSs that have been found to luminesce efficiently at wavelengths in the important spectral range of 1.1–1.6 μm are compared for possible applications in optoelectronics and photonics. D. J. Lockwood, Light Emission in Silicon, Academic Press, San Diego (1998). L. Pavesi and D. J. Lockwood, Silicon Photonics, Springer, Berlin (2004). D. J. Lockwood and L. Tsybeskov, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electronics 20(4), 8200807 (2014). D. J. Lockwood, N. L. Rowell, A. Gouyé, L. Favre, A. Ronda and I. Berbezier, ECS Trans. 61(5), 31 (2014). S. A. Mala, L. Tsybeskov D. J. Lockwood, X. Wu and J.-M. Baribeau, Appl. Phys. Lett. 103, 033103 (2013). S. A. Mala, L. Tsybeskov, D. J. Lockwood, X. Wu and J.-M. Baribeau, Physica B 453, 29 (2014). A. Benkouider, A. Ronda, A. Gouye, C. Herrier, L. Favre, D. J. Lockwood, N. L. Rowell, A. Delobbe, P. Sudraud, and I. Berbezier, Nanotechnology 25(33), 335303 (2014). D. J. Lockwood, N. L. Rowell, A. Benkouider, A. Ronda, L. Favre and I. Berbezier, Beilstein J. Nanotechnol. 2014(5), 2498 (2014).
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».