外電消息報導,東芝日前在國際奈米科技展(nano tech 2009)上,展示了一項在矽晶片上形成發光元件的技術。該技術能在4K的超低溫狀態下,發出約1.5μm的光波長。
據報導,這項技術東芝已在2008年的應用物理學會上發表過,日前又再次的進行展示。東芝表示,他們發現在某種特定的條件下,向矽結晶中添加氟(F)和氮(N)的話,就能讓矽晶因光的激發而發光,該技術就是利用此這一現象所研發。此發光現象是在超過1.5μm的波長附近發生,且發光時需要將大量矽結晶的溫度,降至絕對溫度為4K的超低溫狀態。但如果將矽晶製成厚度僅1至2nm的薄膜,其也能在室溫下發光。
東芝表示,矽感光和光傳輸技術已經被研發出來。但市場上目前還沒有矽發光元件,因此全球的半導體公司與研究機構更積極在此領域上進行研發。然而,讓矽在半導體中發光是非常困難的事,因為矽具有「間接過渡」的性質,此特殊性質讓發光的研發困難重重。
而東芝採用了在矽晶中添加氟和氮的方法。即使添加氟和氮也不會變成n型和p型半導體。具體細節該公司並未透露,僅表示,是利用了電子引力較強的N原子的性質。
目前該技術距離商用化仍有一段遙遠的距離,但至少證明直接矽晶片發光元件事有可能的事,來也將影響半導體技術的發展。