硅基光源的研究进展 被引量：9

1

作者 沈浩 李东升 杨德仁 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第20期1-18,共18页

随着人们对大容量、高速和低成本的信息传播的要求越来越迫切,近年来硅基光电子学得以蓬勃发展,但硅基光源一直没有得到真正的解决,成为制约硅基光电子学发展的瓶颈.硅的间接带隙本质给高效硅基光源的实现带来很大困难,实用化的硅基激... 随着人们对大容量、高速和低成本的信息传播的要求越来越迫切,近年来硅基光电子学得以蓬勃发展,但硅基光源一直没有得到真正的解决,成为制约硅基光电子学发展的瓶颈.硅的间接带隙本质给高效硅基光源的实现带来很大困难,实用化的硅基激光是半导体科学家长期奋斗的目标.本文分别介绍了硅基发光材料、硅基发光二极管和硅基激光的研究进展,最后总结了目前各种硅基光源面临的问题和未来的发展方向. 展开更多

关键词 硅基发光材料 硅基发光二极管 硅基激光 光电集成

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稀土Nd,Ce掺杂硅基薄膜光致发光特性 被引量：2

2

作者 元美玲 刘南生 +2 位作者 王水凤 曾宇昕 汪庆年 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期291-295,共5页

测量了Nd ,Ce稀土离子注入Si基晶片 ,在不同离子注入剂量、不同退火条件下的室温光致发光 (PL)谱 ,结果表明它们均具有蓝、紫发光峰 ,且发光稳定。在一定范围内发光效率随掺杂浓度的增加而增大 ,随退火条件的不同而改变。运用原子力显微... 测量了Nd ,Ce稀土离子注入Si基晶片 ,在不同离子注入剂量、不同退火条件下的室温光致发光 (PL)谱 ,结果表明它们均具有蓝、紫发光峰 ,且发光稳定。在一定范围内发光效率随掺杂浓度的增加而增大 ,随退火条件的不同而改变。运用原子力显微镜 (AFM )对样品的表面形貌进行了观察 ,结果显示 ,样品表面颗粒大小、粗糙度将影响其发光效率。表面颗粒大小均匀 ,均方根粗糙度小的样品发光效率较高。通过对样品的卢瑟福背散射 (RBS)能谱测量 ,对样品的表面结构进行了探讨 ,并讨论了表面结构与光致发光特性之间的联系。对样品的发光机理作了初步探讨。 展开更多

关键词 CE掺杂 硅基薄膜 光致发光特性 稀土掺杂 离子注入 SIO2薄膜 表面形貌 表面结构 钕掺杂 铈掺杂 ND掺杂 硅基发光二极管

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高亮单色硅基LED微显示器件的制作 被引量：3

3

作者 杨洪宝 昌永龙 +1 位作者 王健波 张白雪 《光电子技术》 CAS 2017年第2期119-123,135,共6页

基于硅基有源驱动芯片和单色LED显示阵列芯片,利用光刻及沉膜工艺,在芯片上完成了640×480铟柱阵列的制备,之后采用回流焊、倒装焊工艺,实现了驱动芯片和显示芯片的互联。结果表明:采用倒装焊工艺可以实现硅基LED微显示器件的制作,... 基于硅基有源驱动芯片和单色LED显示阵列芯片,利用光刻及沉膜工艺,在芯片上完成了640×480铟柱阵列的制备,之后采用回流焊、倒装焊工艺,实现了驱动芯片和显示芯片的互联。结果表明:采用倒装焊工艺可以实现硅基LED微显示器件的制作,具有可行性。 展开更多

关键词 硅基发光二极管 微显示 铟-铟倒装焊 单色

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新发光二极管技术 被引量：1

4

《现代科技译丛（哈尔滨）》 2003年第3期21-23,共3页

想从硅中获得发光就像从石头中抽取血液那么难.虽经数年研究并采用了各种方法,科学家们还无法成功地制造出效率大于0.1%的硅发光器.

关键词 硅基发光二极管 外量子效率 外来离子技术 铒基器件

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楔形瓣状结构对正向注入型Si-LED发光特性的影响

5

作者 崔猛 谢生 +4 位作者 毛陆虹 郭维廉 张世林 武雷 谢荣 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期552-556,共5页

基于标准CMOS工艺的p+源/漏区和n阱,设计了两种楔形瓣状结构的正向注入型硅基发光二极管(Si-LED),采用UMC 0.18μm 1P6M CMOS工艺设计制备。测试结果表明,正向注入型p+/n-well二极管的发射波长位于近红外波段,峰值波长在1 130 nm附近,... 基于标准CMOS工艺的p+源/漏区和n阱,设计了两种楔形瓣状结构的正向注入型硅基发光二极管(Si-LED),采用UMC 0.18μm 1P6M CMOS工艺设计制备。测试结果表明,正向注入型p+/n-well二极管的发射波长位于近红外波段,峰值波长在1 130 nm附近,且工作电压小于2 V,与标准CMOS电路兼容。其中,八瓣结构的Si-LED(TS2)在200 m A时的发光功率可达1 200 n W,且未出现饱和,而注入电流为40 m A时的最大功率转换效率达5.8×10-6,约为四瓣结构器件(TS1)的2倍。所研制的Si-LED具有工作电压低、转换效率高等优点,有望在光互连领域得到应用。 展开更多

关键词 硅基发光二极管 正向注入 楔形结构 标准CMOS工艺

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标准CMOS工艺低压栅控硅发光器件设计与制备

6

作者 吴克军 李则鹏 +4 位作者 张宁 朱坤峰 易波 赵建明 徐开凯 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1013-1018,共6页

本文采用0.18μm标准CMOS工艺设计并制备了一种MOS结构的低压栅控硅基发光器件.该光源器件内部采用n^(+)-p^(+)-p^(+)-n^(+)-p^(+)-p^(+)-n^(+)的叉指结构,在相邻两个p^(+)有源区之间覆盖多晶硅栅作为第三端控制电极,用于在源/漏区边缘... 本文采用0.18μm标准CMOS工艺设计并制备了一种MOS结构的低压栅控硅基发光器件.该光源器件内部采用n^(+)-p^(+)-p^(+)-n^(+)-p^(+)-p^(+)-n^(+)的叉指结构,在相邻两个p^(+)有源区之间覆盖多晶硅栅作为第三端控制电极,用于在源/漏区边缘形成场诱导结,降低p^(+)/n-well结的反向击穿电压,提高器件发光功率.测试结果表明,该光源器件可以发射420nm~780nm的黄色可见光,在3V的正向栅压下,p^(+)/n-well发光二极管的反向击穿电压下降到3V以下,光输出功率提高至2倍以上.本文设计的光源器件工作电压较低,并且与CMOS工艺完全兼容,可以与其他CMOS电路共用电源并且实现单片集成,在硅基光电子集成领域具有一定的应用价值. 展开更多

关键词 微电子 硅基发光二极管 标准CMOS工艺 光电集成

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基于标准CMOS的低压高效正向注入型Si-LED阵列研究

7

作者 武雷 谢生 +4 位作者 毛陆虹 郭维廉 张世林 崔猛 谢荣 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1048-1052,共5页

基于标准CMOS工艺的n^＋源/漏区和p-sub,设计了一种楔形n^＋pn^＋结构的硅基发光二极管（Si-LED）阵列,并经UMC 0.18μm 1P6M CMOS工艺制备。测试结果表明,设计的Si-LED在0.9-1.5V范围内正常工作,与CMOS电路的电源电压兼容,其发光峰值... 基于标准CMOS工艺的n^＋源/漏区和p-sub,设计了一种楔形n^＋pn^＋结构的硅基发光二极管（Si-LED）阵列,并经UMC 0.18μm 1P6M CMOS工艺制备。测试结果表明,设计的Si-LED在0.9-1.5V范围内正常工作,与CMOS电路的电源电压兼容,其发光峰值波长在1 100nm附近;注入电流为390mA时,器件的发光功率可达1 800nW,平均功率转换效率为3.5×10^-6。由于工作电压低、发光功率高,设计的LED器件有望在光互连领域得到广泛应用。 展开更多

关键词 硅基发光二极管(Si-LED) 标准CMOS工艺 正向偏置 低工作电压 光互连

原文传递

一种高分辨率硅基OLED驱动芯片设计 被引量：8

8

作者 张白雪 秦昌兵 +1 位作者 任健雄 杨建兵 《光电子技术》 CAS 2016年第4期265-269,共5页

设计了一款分辨率为1400×1050的OLED微显示器驱动芯片。利用10位的DAC将数字视频信号转成模拟信号,内置10位计数器和数字比较器完成视频信号的传输,内置温度检测、负压电源CUK电路、正压电源LDO以及I2C接口等模块电路,可满足硅基O... 设计了一款分辨率为1400×1050的OLED微显示器驱动芯片。利用10位的DAC将数字视频信号转成模拟信号,内置10位计数器和数字比较器完成视频信号的传输,内置温度检测、负压电源CUK电路、正压电源LDO以及I2C接口等模块电路,可满足硅基OLED微显示器高集成度的需要。像素电路采用了改进的电压型驱动方式,能够在较宽的OLED公共阴极电压范围内维持很大的电流比率。采用0.18μm 1P6M混合信号工艺完成了电路设计和仿真验证,仿真结果表明,芯片在120M时钟频率下能够实现256级灰度,输出OLED像素电流范围为11pA^215nA,可以满足高分辨率OLED阵列高亮度和高对比度的要求。 展开更多

关键词 硅基有机发光二极管 微显示 像素单元电路

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基于超像素的硅基有机发光二极管微显示器

9

作者 王欣睿 季渊 +2 位作者 张引 陈鸿港 穆廷洲 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2291-2299,共9页

基于超像素技术,针对彩色硅基OLED(Organic Light Emitting Diode)微显示器,提出一种数字驱动策略,通过复用相邻像素信息,使单像素用于多个相邻像素成像,大幅提高显示分辨率.设计了一种数字驱动彩色OLEDoS(Organic Light Emitting Diode... 基于超像素技术,针对彩色硅基OLED(Organic Light Emitting Diode)微显示器,提出一种数字驱动策略,通过复用相邻像素信息,使单像素用于多个相邻像素成像,大幅提高显示分辨率.设计了一种数字驱动彩色OLEDoS(Organic Light Emitting Diode on Silicon)微显示器驱动电路,在120 Hz帧频的条件下,可实现256级灰度和4K显示分辨率,且电路面积和每秒数据传输量仅为传统驱动方式的50%.经测试验证,该驱动电路可实现的OLED像素平均电流范围为13.1 pA~3.74 nA,可满足微显示器近眼显示需求. 展开更多

关键词 硅基有机发光二极管 微显示 像素驱动电路 超像素 现场可编程门阵列

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一种提高硅基OLED微显示器对比度的像素电路 被引量：3

10

作者 杨淼 张白雪 +1 位作者 陈建军 曹允 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期267-271 283,283,共6页

提出了一种应用于硅基有机发光二极管(Organic light emitting diode,OLED)微显示驱动芯片的新型像素单元电路,具有三个MOSFET和一个存储电容。相比传统的电压驱动像素单元电路,增加的一个MOSFET,可以根据输入数据的变化,自动调节其等... 提出了一种应用于硅基有机发光二极管(Organic light emitting diode,OLED)微显示驱动芯片的新型像素单元电路,具有三个MOSFET和一个存储电容。相比传统的电压驱动像素单元电路,增加的一个MOSFET,可以根据输入数据的变化,自动调节其等效电阻,降低像素单元的最小输出电流。本像素电路能够在较宽的OLED公共阴极电压范围内维持很大的电流比率。该电路采用SMIC 0.35μm 2P4M混合信号工艺进行设计,目前已成功应用于一款分辨率为800×600,像素节距为15μm×15μm的硅基OLED驱动芯片,经测试验证,输出电流范围为280pA^65nA,可以同时满足OLED阵列高亮度和高对比度的要求。 展开更多

关键词 硅基有机发光二极管 微显示 像素单元电路

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一种用于硅基OLED驱动芯片的PWM电路设计 被引量：3

11

作者 秦昌兵 陈啟宏 +2 位作者 徐亭亭 张白雪 杨建兵 《光电子技术》 CAS 北大核心 2020年第1期44-47,51,共5页

为改善传统模拟驱动方式在调亮时会改变OLED灰阶特性的现象,提出了一种可用于硅基OLED驱动芯片的脉宽调制电路(Pulse Width Modulation,PWM)电路。该电路对加在OLED阵列上的共阴极电压进行PWM调制,从而达到在调节亮度时灰阶特性不变的... 为改善传统模拟驱动方式在调亮时会改变OLED灰阶特性的现象,提出了一种可用于硅基OLED驱动芯片的脉宽调制电路(Pulse Width Modulation,PWM)电路。该电路对加在OLED阵列上的共阴极电压进行PWM调制,从而达到在调节亮度时灰阶特性不变的目的。电路采用0.18μm 1P6M混合信号工艺完成了电路设计和流片验证。仿真和测试结果表明,当亮度从100 cd/m^2调节到500 cd/m^2时,灰阶特征得到了明显的改善。 展开更多

关键词 硅基有机发光二极管 微显示 脉宽调制电路(PWM)

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分辨率为800×600的硅基OLED微显示驱动芯片设计 被引量：2

12

作者 杨淼 黄晓刚 +3 位作者 张白雪 任健雄 杨建兵 曹允 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期142-147 164,164,共7页

设计了一款用于驱动分辨率为800×600的OLED微显示器的驱动芯片,利用10位的DAC将数字视频信号转成模拟信号,然后经过两个8位DAC实现数据的偏压和增益调整,可以适应微显示器在不同环境下对亮度和对比度的需要。像素电路采用了改进型... 设计了一款用于驱动分辨率为800×600的OLED微显示器的驱动芯片,利用10位的DAC将数字视频信号转成模拟信号,然后经过两个8位DAC实现数据的偏压和增益调整,可以适应微显示器在不同环境下对亮度和对比度的需要。像素电路采用了改进型的电压型驱动方式,能够在较宽的OLED公共阴极电压范围内维持很大的电流比率。该电路采用0.35μm 2P4M混合信号工艺完成了设计,进行了流片验证,已在芯片表面成功制作了OLED阵列,实现了微显示器的静态和动态画面显示,微显示器亮度可达11 000cd/m2,在此条件下,对比度可达到10 000∶1。 展开更多

关键词 硅基有机发光二极管 微显示 像素单元电路

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硅基OLED像素及驱动电路研究 被引量：2

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作者 刘艳艳 耿卫东 +1 位作者 代永平 商广辉 《光电子技术》 CAS 北大核心 2009年第3期201-205,共5页

从分析不同OLED(Organic light emitting diode,有机发光二极管)像素电路特点出发,分析并总结硅基OLED像素电路特点及设计要点。根据电压控制和电流控制电路的仿真结果,并从人眼的视觉时间积分特性出发,提出采用由两个晶体管一个电容构... 从分析不同OLED(Organic light emitting diode,有机发光二极管)像素电路特点出发,分析并总结硅基OLED像素电路特点及设计要点。根据电压控制和电流控制电路的仿真结果,并从人眼的视觉时间积分特性出发,提出采用由两个晶体管一个电容构成的交流电压控制OLED像素电路及时间灰度法驱动相结合设计方案,在实现灰度的线性控制同时改善OLED寿命。并且随着分辨率及灰度级数的增加,可结合采用像素数据并行写入的方式降低电路系统的工作频率,并降低电路功耗。 展开更多

关键词 硅基有机发光二极管 交流驱动 时间灰度法 并行写入

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基于单绿高亮硅基OLED显示屏的亮度调节电路设计 被引量：2

14

作者 殷照 单寅 +2 位作者 陈建军 秦昌兵 杨建兵 《光电子技术》 CAS 北大核心 2019年第2期105-109,共5页

针对单绿高亮硅基OLED显示屏的特点,研究了其亮度调节电路,以满足高低温、宽范围亮度条件下的应用要求。选取2.4cm单绿高亮硅基OLED作为显示屏组件,设计了具有温度-亮度补偿功能的宽范围亮度调节电路,并优化了调亮曲线,以满足高低温下... 针对单绿高亮硅基OLED显示屏的特点,研究了其亮度调节电路,以满足高低温、宽范围亮度条件下的应用要求。选取2.4cm单绿高亮硅基OLED作为显示屏组件,设计了具有温度-亮度补偿功能的宽范围亮度调节电路,并优化了调亮曲线,以满足高低温下亮度一致性的应用要求。最后进行了相应的光电测试,验证其有效性。 展开更多

关键词 硅基有机发光二极管 亮度调节 亮度-温度补偿

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一种高亮度均匀性硅基OLED像素电路设计 被引量：2

15

作者 秦昌兵 徐亭亭 +2 位作者 陈啟宏 张白雪 杨建兵 《光电子技术》 CAS 北大核心 2019年第4期257-260,共4页

提出了一种可提高亮度均匀性的用于高分辨率硅基OLED微显示器的像素电路。该像素电路包含4个MOS管和1个电容(4T1C),通过对不同像素驱动管之间的阈值电压(Vth)的差值进行补偿,从而提高各个像素之间亮度均匀性。该电路采用0.18μm 1P6M混... 提出了一种可提高亮度均匀性的用于高分辨率硅基OLED微显示器的像素电路。该像素电路包含4个MOS管和1个电容(4T1C),通过对不同像素驱动管之间的阈值电压(Vth)的差值进行补偿,从而提高各个像素之间亮度均匀性。该电路采用0.18μm 1P6M混合信号工艺完成了电路设计和仿真验证,子像素面积仅为9μm×3μm,像素密度达2 822 PPI。仿真结果表明,在不补偿阈值电压的时候,像素之间电流的偏差从-62.6%变化到61.7%,补偿后,像素之间电流的偏差从-14.8%变化到11.8%。 展开更多

关键词 硅基有机发光二极管 微显示 像素单元电路 阈值电压

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(100)与(111)晶面硅基金属整片键合后选择性去衬底技术

16

作者 杜佳怡 聂君扬 +5 位作者 孙捷 林畅 吴大磊 杨天溪 黄忠航 严群 《光电子技术》 CAS 2023年第1期1-6,共6页

采用硅基金属整片键合后选择性去衬底技术,通过热压键合技术将(100)晶面硅与(111)晶面硅高温键合,利用聚二甲基硅氧烷保护(100)晶面硅衬底,再粗化(111)晶面硅衬底加快其刻蚀速率,后通过湿法选择性刻蚀去除(111)晶面硅衬底。此技术在不... 采用硅基金属整片键合后选择性去衬底技术,通过热压键合技术将(100)晶面硅与(111)晶面硅高温键合,利用聚二甲基硅氧烷保护(100)晶面硅衬底,再粗化(111)晶面硅衬底加快其刻蚀速率,后通过湿法选择性刻蚀去除(111)晶面硅衬底。此技术在不损伤硅基驱动芯片的前提下实现了选择性去除硅基氮化镓外延衬底,是一种材料混合集成的新技术,有望应用于自对准硅基Micro-LED微显示器件制程和光电子器件集成领域。 展开更多

关键词 硅基微米级发光二极管 巨量转移 硅基互补金属氧化物半导体 热压键合 选择性刻蚀

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硅基OLED头盔数字像源的驱动电路设计 被引量：1

17

作者 陈文明 沈健 +5 位作者 冯森 陈召全 唐景坤 吴冲 吴豪杰 陈彬 《光电子技术》 CAS 北大核心 2018年第2期132-136,共5页

研究了一种为头盔显示器硅基OLED数字像源提供显示驱动功能的电路设计。以MICROOLED的1.55cm硅基OLED屏为研究对象,进行头盔数字像源的显示驱动电路设计,叙述了关键电路模块的设计原理及关键技术的实现。最后对实现的电路功能进行了测... 研究了一种为头盔显示器硅基OLED数字像源提供显示驱动功能的电路设计。以MICROOLED的1.55cm硅基OLED屏为研究对象,进行头盔数字像源的显示驱动电路设计,叙述了关键电路模块的设计原理及关键技术的实现。最后对实现的电路功能进行了测试和对比,验证了其有效性。 展开更多

关键词 硅基有机发光二极管 数字像源 电路设计

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硅基OLED驱动芯片温度反馈PWM电路设计

18

作者 邱伟 秦昌兵 +2 位作者 朱会成 徐亭亭 张白雪 《光电子技术》 CAS 2022年第1期36-40,共5页

提出了一种可用于硅基OLED驱动芯片的温度反馈PWM调节电路。该电路能够根据温度变化自动对OLED阵列上的共阴极电压进行PWM调制,从而实现温度变化时,保持OLED微显示器屏幕亮度和灰阶特性不变。电路采用0.18μm 1P6M混合信号工艺完成了电... 提出了一种可用于硅基OLED驱动芯片的温度反馈PWM调节电路。该电路能够根据温度变化自动对OLED阵列上的共阴极电压进行PWM调制,从而实现温度变化时,保持OLED微显示器屏幕亮度和灰阶特性不变。电路采用0.18μm 1P6M混合信号工艺完成了电路设计和流片验证,仿真和测试结果表明,当温度从-25℃变化至70℃时,屏幕亮度与灰阶特征保持不变。研究解决了OLED微显示器屏幕亮度随温度变化,传统共阴极电压调节方案会改变OLED的灰阶特性的问题。 展开更多

关键词 硅基有机发光二极管 微显示 温度反馈脉宽调制

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一种带有温度自适应功能的OLED驱动芯片设计

19

作者 张白雪 秦昌兵 +1 位作者 陈啟宏 杨建兵 《光电子技术》 CAS 北大核心 2019年第4期248-252,共5页

设计了一款对角线尺寸1.96 cm、分辨率为1 280×1 024的硅基OLED微显示驱动芯片。通过温度检测电路来检测芯片的实时温度,同时用温度检测电路的读数来控制RAMPDAC输出电压的峰值和斜率,从而实现OLED亮度随温度变化的自补偿。芯片采... 设计了一款对角线尺寸1.96 cm、分辨率为1 280×1 024的硅基OLED微显示驱动芯片。通过温度检测电路来检测芯片的实时温度,同时用温度检测电路的读数来控制RAMPDAC输出电压的峰值和斜率,从而实现OLED亮度随温度变化的自补偿。芯片采用0.18μm 1P6M混合信号工艺完成了电路设计和仿真验证。测试结果表明,在-40℃到80℃温度区间内,温度检测电路读数从0~255线性上升,RAMPDAC输出电压的温度灵敏度达到14 mV/℃。 展开更多

关键词 硅基有机发光二极管 微显示 温度补偿 斜坡数模转换器

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科研人员借助硅纳米晶体制出发光二极管

20

《纳米科技》 2013年第1期92-92,共1页

来自德国卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）和加拿大多伦多大学的科研人员借助硅纳米晶体，成功制造出了高效的硅基发光二极管（SiLEDs），其不含重金属，却能够发射出多种颜色的光。相关研究报告发表在近期出版的《纳米快报》杂志上。

关键词 硅基发光二极管 硅纳米晶体 科研人员 体制 多伦多大学 加拿大 重金属

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