[发明专利]具有载流子注入的硅发光器件

权利要求书

1.一种发光器件，包括：

-间接带隙材料的第一主体；

-在该主体内的第一结区域，其形成在该主体的第一掺杂类型的第一区域和该主体的第二掺杂类型的第二区域之间；

-在该主体内的第二结区域，其形成在该主体的第二区域和该主体的第一掺杂类型的第三区域之间；

-所述第一和第二结区域彼此间隔不超出少数载流子扩散长度；

-端子布置，其连接到该主体的所述第一、第二和第三区域，在使用时用于将第一结区域反向偏置为雪崩或场发射模式以及用于将第二结区域正向偏置以将载流子注入到第一结区域中；以及

-隔离材料的第二主体，其与所述第三区域的至少一个壁紧邻，从而减少来自所述第三区域的寄生注入。

2.如权利要求1中所述的发光器件，其中所述第一主体被包封在所述第二主体中。

3.如权利要求2所述的发光器件，其中利用绝缘体上硅(SOI)互补金属氧化物半导体(CMOS)技术将所述第一主体包封在所述第二主体中。

4.如权利要求2或权利要求3中所述的发光器件，其中所述第二主体被设置在体材料的主体的表面上；其中所述第一和第二结区域在所述第一主体的相对的第一和第二壁之间延伸并且第二壁位于所述第一壁和所述表面之间。

5.如权利要求4所述的发光器件，其中所述第二主体的掩埋的壁将所述第一主体的第二壁与所述体材料层的所述表面间隔开。

6.如权利要求5所述的发光器件，其中所述掩埋的壁作为对于向着所述体材料传播的光子的反射器。

7.如权利要求4至6中任何一个所述的发光器件，其中所述第一主体的第一壁在横截面中是凹形的。

8.如权利要求7所述的发光器件，其中所述第一壁在横截面中是成圆角的。

9.一种在间接半导体带隙材料中产生光的方法，所述方法包括以下步骤：

-利用间接带隙半导体材料的第一主体中的第一结区域和在该主体内的第二结区域，该第一结区域形成在该主体的第一掺杂类型的第一区域和该主体的第二结掺杂类型的第二区域之间，该第二结区域形成在该主体的第二区域和该主体的第一掺杂类型的第三区域之间；

-将第一结区域反向偏置成雪崩或场发射模式，以使得产生光；

-将第二结区域正向偏置以将载流子注入到第一结区域中；和

-利用通过隔离材料的第二主体对所述第三区域的至少一个壁的终止来减少来自所述第三区域的寄生注入。

10.一种发光器件，包括：

-间接带隙半导体材料的第一主体；

-在该主体内的第一结区域，其形成在该主体的第一掺杂类型的第一区域和该主体的第二掺杂类型的第二区域之间；

-端子布置，其连接到该主体的第一和第二区域，在使用时用于将第一结区域反向偏置成雪崩或场发射模式；以及

-隔离材料的第二主体，其紧邻第一区域的至少一个壁。

11.一种在间接带隙半导体材料中产生光的方法，所述方法包括以下步骤：

-利用间接带隙半导体材料的第一主体中的第一结区域，该第一结区域形成在该主体的第一掺杂类型的第一区域和该主体的第二掺杂类型的第二区域之间；

-将第一结区域反向偏置成雪崩或场发射模式，以使得产生光；

-利用通过隔离材料的第二主体对第一区域的至少一个壁的终止，来减少来自第一区域的寄生注入。