[发明专利]带有磁致应变源的GeSn发光二极管及其制备方法

权利要求书

1.带有磁应变源的GeSn发光二极管，其特征在于，包括由下至上依次设置的衬底层（101）、驰豫层（102）和有源区，所述有源区包括由下至上依次设置的n^＋型层（103）、本征层（104）和p^＋型层（105）；

所述驰豫层（102）和有源区的材料均为GeSn；

所述有源区为空心结构，且有源区内设置有应变源（107），应变源（107）底部延伸至驰豫层（102），应变源（107）周围及底面用绝缘层（106）以隔离其与有源区和驰豫层（102）的接触；

所述应变源（107）的材料为超磁致伸缩材料；

所述有源区顶部设置第一金属电极（108），所述驰豫层（102）上设置第二金属电极（109）。

2.根据权利要求1所述的带有磁应变源的GeSn发光二极管，其特征在于，所述有源区为空心圆柱形，应变源（107）呈圆柱形。

3.根据权利要求1所述的带有磁应变源的GeSn发光二极管，其特征在于，所述衬底层（101）为GeOI衬底层，所述驰豫层（102）为磷重掺杂的n^＋型GeSn驰豫层，所述绝缘层（106）为SiO₂绝缘薄膜。

4.根据权利要求1所述的带有磁应变源的GeSn发光二极管，其特征在于，所述有源区所采用的GeSn材料通式为Ge_1-xSn_x，n^＋型层（103）为磷重掺杂Ge_1-xSn_x材料，本征层（104）采用Ge_1-xSn_x材料，p^＋型层（105）采用硼重掺杂Ge_1-xSn_x材料，其中0.8≤x≤1.5。

5.根据权利要求4所述的带有磁应变源的GeSn发光二极管，其特征在于，所述驰豫层（102）为磷重掺杂Ge_1-ySn_y材料，其中，y＞x。

6.根据权利要求1所述的带有磁应变源的GeSn发光二极管，其特征在于，所述应变源（107）采用超磁致伸缩材料Tb_mDy_1-mFe_n，其中0.2≤m≤0.3，1.92≤n≤1.95。

7.根据权利要求1所述的带有磁应变源的GeSn发光二极管，其特征在于，所述有源区顶部的第一金属电极（108）为环形；第二金属电极（109）与弛豫层（102）接触，第二金属电极（109）的高度不超过n^＋型层（103）。