硅發光元件的制作方法

專利名稱：硅發光元件的制作方法
技術領域：
本發明涉及硅發光元件。
背景技術：
近年來，硅光子學引人注目。硅光子學是通過將使用硅的發光元件和硅波導等集成在大規模集成電路(LSI)內的芯片之間或芯片內來謀求功率消耗的降低和信號處理速度的提高的技術。對該硅光子學的光源，使用低價且環境負載小的硅的發光元件是理想的。 另外，由于比硅的禁帶寬度(室溫下約1. 125eV)低的能量的光(約IlOOnm以上的波長的光)容易透過硅波導，因此，要求發出這樣的光的發光元件。使用硅的發光元件的例子在專利文獻1和專利文獻2有記載。專利文獻1和專利文獻2所記載的硅發光二級管，具有在 SOI襯底上厚度全部在IOnm以下的pn結。這些記載在專利文獻1和專利文獻2的硅發光二極管發出比硅的禁帶寬度高的能量的光(波長約770nm IOOOnm)。這考慮為因pn結變薄而顯現的量子限制效應。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2007-294628號公報專利文獻2 日本特開平8-46237號公報

發明內容
發明要解決的問題然而，波長770nm IOOOnm的光難以透過硅波導。因此，將專利文獻1和專利文獻2所記載的硅發光二極管適用于硅光子學的光源是困難的。另外，作為使用硅的其他發光元件，已知的有具有多孔硅和Si/Sih納米結構的硅發光元件。但是，具有多孔硅和Si/ SiO2納米結構的硅發光元件所發出的光是可見光，仍然難以透過硅波導。因此，具有多孔硅和Si/Sih納米結構的硅發光元件適用于硅光子學的光源是困難的。因此，本發明的課題在于提供一種可以適用于硅光子學的光源的硅發光元件。解決問題的手段本發明的硅發光元件的特征在于，具備具有第1面和在該第1面的相反側的第2 面的第1導電類型的硅襯底；設置在硅襯底的第1面上的絕緣膜；設置在絕緣膜上、不同于第1導電類型的第2導電類型的硅層；設置在硅層上的第1電極；以及設置在硅襯底的第 2面上的第2電極，硅襯底的載流子濃度為5X IO15CnT3 5X 1018cm_3，硅層的載流子濃度為 IXlO17cnT3 5X IO19CnT3并且比硅襯底的載流子濃度大一個數量級以上，絕緣膜的膜厚是 0. 3nm 5nm。另外，本發明的硅發光元件的特征在于，具備具有第1面和在該第1面的相反側的第2面的第1導電類型的硅襯底；設置在硅襯底的第1面上的絕緣膜；設置在絕緣膜上不同于第1導電類型的第2導電類型的硅層；設置在硅層上的第1電極；以及設置在硅襯底的第2面上的第2電極，硅層的載流子濃度為5X IO15CnT3 5X 1018cm_3，硅襯底的載流子濃度為1 X IO17Cm-3 5X IO19CnT3并且比硅層的載流子濃度大一個數量級以上，絕緣膜的膜厚是 0. 3nm 5nm。另外，本發明的硅發光元件的特征在于，具備具有第1面的硅襯底；設置在硅襯底的第1面上、具有沿著該第1面依次配置的第1區域、第2區域和第3區域的第1導電類型的第1硅層；分別設置在第1硅層的第1區域和第3區域上的第1電極；設置在第1硅層的第2區域上的絕緣膜；設置在絕緣膜上不同于第1導電類型的第2導電類型的第2硅層； 以及設置在第2硅層上的第2電極，第1硅層的載流子濃度為5X IO15CnT3 5X 1018cm_3，第 2硅層的載流子濃度為1 X IO17CnT3 5X IO19CnT3并且比第1硅層的載流子濃度大一個數量級以上，絕緣膜的膜厚為0. 3nm 5nm。另外，本發明的硅發光元件的特征在于，具備具有第1面的硅襯底；設置在硅襯底的第1面上、具有沿著該第1面依次配置的第1區域、第2區域和第3區域的第1導電類型的第1硅層；分別設置在第1硅層的第1區域和第3區域上的第1電極；設置在第1硅層的第2區域上的絕緣膜；設置在絕緣膜上不同于第1導電類型的第2導電類型的第2硅層； 以及設置在第2硅層上的第2電極，第2硅層的載流子濃度為5 X IO15CnT3 5 X 1018cm_3，第 1硅層的載流子濃度為ι χ IO17Cm-3 5X IO19CnT3并且比第2硅層的載流子濃度大一個數量級以上，絕緣膜的膜厚為0. 3nm 5nm。本發明人反復研究以開發可以適用于硅光子學的光源的硅發光元件，所述光源要求容易透過硅波導的波長的光以比較高的強度發出。本發明人在該研究結果發現具有膜厚 0. 3nm 5nm的絕緣膜的本發明的硅發光元件以高強度發出容易透過硅波導的波長的光。發明的效果根據本發明，可以提供一種可以適用于硅光子學的光源的硅發光元件。


圖1是典型地表示第1實施方式所涉及的硅發光元件的結構圖。圖2是表示第1實施方式所涉及的硅發光元件的V-I特性圖。圖3是表示第1實施方式所涉及的硅發光元件的光譜圖。圖4是表示第1實施方式所涉及的硅發光元件的絕緣膜的膜厚和發光強度之間的關系圖。圖5是典型地表示第2實施方式所涉及的硅發光元件的結構圖。圖6是典型地表示第3實施方式所涉及的硅發光元件的結構圖。
具體實施例方式(第1實施方式)以下，參考附圖就本發明所述涉及的硅發光元件的第1實施方式進行詳細地說明。另外，

中，在可能的情況下，用同一符號表示同一要素，省略重復的說明。參考圖1說明第1實施方式所涉及的硅發光元件1。圖1是表示第1實施方式所涉及的硅發光元件1的結構圖。硅發光元件1具備硅襯底10、絕緣膜11、硅層12、第1電極 13和第2電極14。硅襯底10具有第1面IOa和第2面10b。另外，硅襯底10具有η型導電類型(第1導電類型)。絕緣膜11設置在硅襯底10的第1面IOa上。絕緣膜11接合于硅襯底10。絕緣膜11可以形成為硅氧化膜或硅氮化膜、也可以是含有硅的其它材料。硅層12設置在絕緣膜11上。硅層12接合于絕緣膜11。硅層12具有ρ型的導電類型(第2 導電類型)。第1電極13設置在硅層12上。第1電極13接合于硅層12。第2電極14設置在硅襯底10的第2面IOb上。第2電極14接合于硅襯底10。絕緣膜11夾在硅襯底10 和硅層12之間。硅襯底10的載流子濃度為5 X IO15CnT3 5 X IO18Cm"3,電阻率約為1 Ω · cm 0.01 Ω .cm。另外，硅層12的載流子濃度為1 X IO17CnT3 5 X IO1W3,電阻率為0. 2 Ω .cm 0. 002 Ω · cm。但是，硅層12的載流子濃度比硅襯底10的載流子濃度大一個數量級以上。 硅層12的厚度為0. 1 μ m 2 μ m。絕緣膜11的膜厚為0. 3nm llnm。下面就硅發光元件1的制造方法進行說明。首先，對硅襯底10的表面進行熱氧化而將絕緣膜11 (硅氧化膜)設置在硅襯底10的表面。設置絕緣膜11的方法優選為化學氧化。此時，對熱氧化的氧化溫度和氧化時間等進行調制而使絕緣膜11的膜厚約為0. 3nm llnm。接著，在絕緣膜11上生長厚度0. Iym 2μπι的硅層12。然后，將第1電極13和第2電極14分別蒸鍍在硅層12和硅襯底10上。這里，對硅襯底10摻雜η型載流子以使載流子濃度為5X IO15CnT3 5Χ 1018cm_3，并且對硅層12摻雜ρ型載流子以使載流子濃度為 IXlO1W3 5X1019cm_3。但是，以硅層12的載流子濃度比硅襯底10的載流子濃度大一個數量級以上的方式調整各摻雜量。下面，參考圖2，就硅發光元件1的V-I特性(電壓-電流特性)進行說明。圖2 是表示具有膜厚2nm的絕緣膜11的硅發光元件1的V-I特性圖。圖2的橫軸表示施加在硅發光元件1的偏置電壓(V)，縱軸表示流到硅發光元件1的電流(mA)。如圖2所示，由于硅發光元件1發揮了良好的pn接合特性，因此，能夠作為二極管而進行動作。接著，使用圖3和圖4對硅發光元件1的電子發光(Electro Luminescence, EL) 進行說明。圖3表示在室溫下將40mA的測量電流注入到具有膜厚2nm的絕緣膜11的硅發光元件1的情況的硅發光元件1的發光光譜。圖3的橫軸表示從硅發光元件1發出的光的波長(nm)。圖3的縱軸表示硅發光元件1的發光強度(任意單位(arb. unit))。可以通過控制注入到硅發光元件1的電流來控制發光強度，但不能改變光譜。如圖3所示，硅發光元件1具有約1140nm的發光峰值。圖4是表示硅發光元件1的絕緣膜11的膜厚和硅發光元件1的發光強度之間的關系圖。圖4的橫軸表示絕緣膜11的膜厚(nm)。圖4的縱軸表示硅發光元件1的發光強度(arb. unit)，通過將沒有絕緣膜11的硅發光元件的發光強度作為1的比例來表示。圖4所表示的數據是在室溫將40mA的測量電流注入硅發光元件1時得到的數據。如圖4所示，可以看出具有絕緣膜11的發光元件1的發光強度比沒有絕緣膜 11的硅發光元件的發光強度提高。特別地，在絕緣膜11的膜厚為3nm的情況下，硅發光元件1的發光強度比沒有絕緣膜11的硅發光元件的發光強度提高了 3個數量級以上。這可以認為是由于從第1電極13和第2電極14注入的電流所產生的載流子通過隧道效應在薄的絕緣膜11中移動并再結合的原因。另外，可以認為，由于硅層12摻雜了比硅襯底10濃度高的載流子(載流子濃度大一個數量級以上)，因此通過隧道效應從硅層12移動到硅襯底10的載流子在全部載流子中是占主導的。因此，可以認為載流子的再結合限定在硅襯底 10的第1面IOa的附近。這可以認為是一種載流子限制。如以上說明，本實施方式所涉及的硅發光元件1，如圖3所示，可以發出容易透過硅波導的波長的光(波長約IlOOnm以上的光)。另外，如圖4所示，絕緣膜11的膜厚為 0. 3nm 5nm的情況下，硅發光元件1的發光強度比沒有絕緣膜11的硅發光元件的發光強度最大提高了 3個數量級以上。另外，如圖2所示，硅發光元件1中動作電壓為約IV，由于很低，所以穩定的電流注入是可能的。另外，圖2 圖4所示的結果表示硅發光元件1的室溫動作。另外，硅襯底10、絕緣膜11和硅層12含有Si。由此，硅發光元件1由硅類材料或者硅工藝適合材料構成、以高強度發出容易透過光波導的波長的光，并且能夠進行穩定的電流注入，且可以在室溫下使用，因此適用于硅光子學的光源。另外，硅襯底10和硅層12的載流子濃度不限于上述的情況。例如，可以使硅層 12的載流子濃度為5X IO15cnT3 5X IO18cnT3,硅襯底10的載流子濃度為IX IO17CnT3 5X1019cm_3，并且硅襯底10的載流子濃度比硅層12的載流子濃度大一個數量級以上。由此，可以認為，在硅襯底10摻雜比硅層12濃度高的載流子的情況中，載流子的再結合限定在硅層12的與絕緣膜11的接合面附近。另外，除硅發光元件1之外，已知的有使用硅的多個發光元件。作為這樣的發光元件，例如，已知的有使用具有SiGe超晶格的Si類半導體的發光元件。該發光元件通過直接遷移來發出紅外光。但是，由于SiGe超晶格要求精密的生長技術，該發光元件的制造不容易。與此不同，本實施方式所涉及的硅發光元件1，如圖1所示，由于元件構造不復雜因此可以比較容易地制造。另外，已知的也有將鉺(Er)摻雜到Si的發光元件。該發光元件發出波長約為1.5μπι的光。但是，該發光元件在室溫中的發光強度非常弱。(第2實施方式)接著，就本發明所涉及的硅發光元件的第2實施方式進行詳細地說明。參考圖5，對第2實施方式所涉及的硅發光元件2的結構進行說明。圖5是表示第2 實施方式所涉及的硅發光元件2的結構圖。硅發光元件2具備硅襯底20、第1硅層21、第1 電極22、絕緣膜23、第2硅層M和第2電極25。硅襯底20具有第1面20a。第1硅層21 具有η型導電類型(第1導電類型)。第1硅層21設置在硅襯底20的第1面20a上。另外，第1硅層21接合于硅襯底20。進一步地，第1硅層21具有沿著硅襯底20的第1面20a 依次配置的第1區域21a、第2區域21b和第3區域21c。第1區域21a的厚度和第3區域 21c的厚度大致相同，但第2區域21b比第1區域21a和第3區域21c的厚度要厚。因此， 第2區域21b比第1區域21a和第3區域21c的表面突出。由此，在第1硅層21的表面設置有高低差。第1電極22分別設置在第1硅層21的第1區域21a和第3區域21c上。第 1電極22接合于第1硅層21。絕緣膜23設置在第1硅層21的第2區域21b上。絕緣膜 23接合于第1硅層21。絕緣膜23可以形成為硅氧化膜或硅氮化膜、也可以是含有硅的其它材料。第2硅層M具有ρ型導電類型(第2導電類型)。第2硅層M設置在絕緣膜23 上。另外，第2硅層M接合于絕緣膜23。第2電極25設置在第2硅層M上。第2電極 25接合于第2硅層對。絕緣膜23夾在第1硅層21和第2硅層M之間。第1硅層21的載流子濃度為5X IO15CnT3 5X 1018cnT3，電阻率約為1 Ω · cm 0.01 Ω ·αιι。另夕卜，第2硅層M的載流子濃度為IX IO17CnT3 5Χ IO19CnT3，電阻率約為 0. 2 Ω · cm 0. 002 Ω · cm。但是，第2硅層M的載流子濃度比第1硅層21的載流子濃度大一個數量級以上。第2硅層M的厚度為0. 1 μ m 2 μ m。絕緣膜23的膜厚為0. 3nm llnm。接著就硅發光元件2的制造方法進行說明。首先，準備硅襯底20并在該硅襯底20上通過外延生長形成第1硅層。接著，對第1硅層的表面進行熱氧化而在第1硅層的表面設置絕緣膜(硅氧化膜)。設置絕緣膜的方法優選為化學氧化。此時，對熱氧化的氧化溫度和氧化時間等進行調制以使絕緣膜的膜厚約為0. 3nm llnm。接著，在絕緣膜上通過外延生長形成厚度0. 1 μ m 2 μ m的第2硅層。這里，對第1硅層摻雜η型載流子以使載流子濃度為5 X IO15CnT3 5Χ 1018cm_3，并且對第2硅層摻雜ρ型載流子以使載流子濃度為 1 X IO17Cm-3 5Χ 1019cm_3。但是，以第2硅層的載流子濃度比第1硅層的載流子濃度大一個數量級以上的方式調整各摻雜量。然后，將這樣設置的絕緣膜和第2硅層，保留中央部分而刻蝕去除(刻蝕去除絕緣膜和第2硅層的邊緣部分)并露出第1硅層的一部分(邊緣部分)。進一步刻蝕該露出的第1硅層的一部分而在第1硅層的表面設置高低差。通過該刻蝕，在硅襯底20上形成第1硅層21、絕緣膜23和第2硅層24。其后，在通過上述刻蝕而露出的第1硅層21的第1區域21a和第3區域21c上通過蒸鍍來設置第1電極22。進一步地，在第2硅層M上通過蒸鍍來設置第2電極25。以上說明的第2實施方式所涉及的硅發光元件2可以精度良好地控制第1硅層21內的載流子濃度并且應用性高。此外，第1硅層21和第2硅層M的載流子濃度不限于上述的情況。例如，可以使第2硅層M的載流子濃度為5 X IO15CnT3 5X 1018cm_3，而第1硅層21的載流子濃度為 1 X IO17Cm-3 5X 1019cm_3，并且第1硅層21的載流子濃度比第2硅層24的載流子濃度大一個數量級以上。(第3實施方式)接著，參考圖6，就本發明所涉及的硅發光元件的第3實施方式進行說明。圖6是表示第3實施方式所涉及的硅發光元件3的結構圖。硅發光元件3不具有硅發光元件2的第1硅層21而具有第1硅層26。硅發光元件3的其它結構與硅發光元件2相同。第1硅層沈設置在硅襯底20的第1面20a上。另外，第1硅層沈具有沿著硅襯底20的第1面20a依次配置的第1區域^a、第2區域2 和第3區域^c。第1區域 26a的厚度、第2區域26b和第3區域^c的厚度大致相同。因此，在第1硅層沈的表面沒有設置高低差。在第2區域26b上依次設置有絕緣膜23、第2硅層M和第2電極25。第 1硅層26的載流子濃度為5 X IO15CnT3 SXlO1W3,電阻率約為1 Ω · cm 0. 01 Ω · cm。 另外，第2硅層M的載流子濃度為IXlO17cnT3 5X 1019cnT3，電阻率約為0. 2 Ω · cm 0. 002 Ω -Cm0但是，第2硅層M的載流子濃度比第1硅層沈的載流子濃度大一個數量級以上。以上說明的第3實施方式所涉及的硅發光元件3可以精度良好地控制第1硅層沈內的載流子濃度并且應用性高。此外，第1硅層沈和第2硅層M的載流子濃度不限于上述的情況。例如，可以使第2硅層M的載流子濃度為5 X IO15CnT3 5 X 1018cnT3，而第1硅層沈的載流子濃度為 1 X IO17Cm-3 5 X 1019cnT3，并且第1硅層沈的載流子濃度比第2硅層24的載流子濃度大一個數量級以上。這里，在根據上述第1實施方式的硅發光元件中，使用的結構具備具有第1面和在該第1面的相反側的第2面的第1導電類型的硅襯底；設置在硅襯底的第1面上的絕緣膜；設置在絕緣膜上不同于第1導電類型的第2導電類型的硅層；設置在硅層上的第 1電極；以及設置在硅襯底的第2面上的第2電極，硅襯底的載流子濃度為5Χ IO15CnT3 5 X IO18Cm-3,硅層的載流子濃度為1 X IO17Cm-3 5 X 1019cm_3并且比硅襯底的載流子濃度大一個數量級以上，絕緣膜的膜厚是0. 3nm 5nm。
或者，在上述第1實施方式的硅發光元件中，使用的結構具備具有第1面和在該第1面的相反側的第2面的第1導電類型的硅襯底；設置在硅襯底的第1面上的絕緣膜；設置在絕緣膜上不同于第1導電類型的第2導電類型的硅層；設置在硅層上的第1電極；以及設置在硅襯底的第2面上的第2電極，硅層的載流子濃度為5X IO15CnT3 5X 1018cm_3，硅襯底的載流子濃度為1 X IO17Cm-3 5X IO19CnT3并且比硅層的載流子濃度大一個數量級以上， 絕緣膜的膜厚是0. 3nm 5nm。另外，在根據上述第2和第3實施方式的硅發光元件中，使用的結構具備具有第 1面的硅襯底；設置在硅襯底的第1面上、具有沿著該第1面依次配置的第1區域、第2區域和第3區域的第1導電類型的第1硅層；分別設置在第1硅層的第1區域和第3區域上的第1電極；設置在第1硅層的第2區域上的絕緣膜；設置在絕緣膜上不同于第1導電類型的第2導電類型的第2硅層；以及設置在第2硅層上的第2電極，第1硅層的載流子濃度為5X IO1W 5X IO18cnT3，第2硅層的載流子濃度為IX IO17cnT3 5X IO19CnT3并且比第 1硅層的載流子濃度大一個數量級以上，絕緣膜的膜厚為0. 3nm 5nm。或者，在根據上述第2和第3實施方式的硅發光元件中，使用的結構具備具有第 1面的硅襯底；設置在硅襯底的第1面上、具有沿著該第1面依次配置的第1區域、第2區域和第3區域的第1導電類型的第1硅層；分別設置在第1硅層的第1區域和第3區域上的第1電極；設置在第1硅層的第2區域的絕緣膜；設置在絕緣膜上不同于第1導電類型的第2導電類型的第2硅層；以及設置在第2硅層上的第2電極，第2硅層的載流子濃度為 5 X IO15cnT3 5 X IO18cnT3，第1硅層的載流子濃度為IX IO17cnT3 5 X IO19CnT3并且比第2 硅層的載流子濃度大一個數量級以上，絕緣膜的膜厚為0. 3nm 5nm。在根據這樣的第1 第3實施方式的硅發光元件中，絕緣膜的材料優選含有硅，更具體地，絕緣膜優選為硅氧化膜或硅氮化膜。產業上的利用可能性本發明可以以高強度地發出容易透過硅波導的波長的光，因此，可以作為硅光子學的光源來利用。符號說明1、2、3…硅發光元件，10、20…硅襯底，10a、20a…第1面，IOb…第2面，11、23…絕緣膜，12...硅層，13、22…第1電極，14、25…第2電極，21、洸…第1硅層，24…第2硅層，21a、 26a…第1區域，21b、26b…第2區域，21c、26c…第3區域。
權利要求
1.一種硅發光元件，其特征在于，具備第1導電類型的硅襯底，具有第1面和在該第1面的相反側的第2面； 絕緣膜，設置在所述硅襯底的所述第1面上；第2導電類型的硅層，設置在所述絕緣膜上，所述第2導電類型不同于所述第1導電類型；第1電極，設置在所述硅層上；以及第2電極，設置在所述硅襯底的所述第2面上， 所述硅襯底的載流子濃度為5 X IO15CnT3 5X 1018cm_3，所述硅層的載流子濃度為1 X IO17Cm-3 5X 1019cm_3，并且比所述硅襯底的載流子濃度大一個數量級以上，所述絕緣膜的膜厚是0. 3nm 5nm。
2.一種硅發光元件，其特征在于，具備第1導電類型的硅襯底，具有第1面和在該第1面的相反側的第2面； 絕緣膜，設置在所述硅襯底的所述第1面上；第2導電類型的硅層，設置在所述絕緣膜上，所述第2導電類型不同于所述第1導電類型；第1電極，設置在所述硅層上；以及第2電極，設置在所述硅襯底的所述第2面上， 所述硅層的載流子濃度為5X IO15CnT3 5X 1018Cm_3，所述硅襯底的載流子濃度為1 X IO17Cm-3 5X 1019cm_3，并且比所述硅層的載流子濃度大一個數量級以上，所述絕緣膜的膜厚是0. 3nm 5nm。
3.—種硅發光元件，其特征在于，具備 硅襯底，具有第1面；第1導電類型的第1硅層，設置在所述硅襯底的第1面上，且具有沿著該第1面依次配置的第1區域、第2區域和第3區域；第1電極，分別設置在所述第1硅層的所述第1區域和所述第3區域上； 絕緣膜，設置在所述第1硅層的所述第2區域上；第2導電類型的第2硅層，設置在所述絕緣膜上，所述第2導電類型不同于所述第1導電類型；以及第2電極，設置在所述第2硅層上，所述第1硅層的載流子濃度為5X IO15CnT3 5X 1018cm_3，所述第2硅層的載流子濃度為1 X IO17Cm-3 5X 1019cm_3，并且比所述第1硅層的載流子濃度大一個數量級以上，所述絕緣膜的膜厚為0. 3nm 5nm。
4.一種硅發光元件，其特征在于，具備 硅襯底，具有第1面；第1導電類型的第1硅層，設置在所述硅襯底的第1面上，且具有沿著該第1面依次配置的第1區域、第2區域和第3區域；第1電極，分別設置在所述第1硅層的所述第1區域和所述第3區域上； 絕緣膜，設置在所述第1硅層的所述第2區域上；第2導電類型的第2硅層，設置在所述絕緣膜上，所述第2導電類型不同于所述第1導電類型；以及第2電極，設置在所述第2硅層上，所述第2硅層的載流子濃度為5X IO15CnT3 5X 1018cm_3，所述第1硅層的載流子濃度為1 X IO17Cm-3 5X 1019cm_3，并且比所述第2硅層的載流子濃度大一個數量級以上，所述絕緣膜的膜厚為0. 3nm 5nm。
5.根據權利要求1 4中的任一項所述的硅發光元件，其特征在于， 所述絕緣膜的材料含有硅。
6.根據權利要求1 4中的任一項所述的硅發光元件，其特征在于， 所述絕緣膜為硅氧化膜或硅氮化膜。
全文摘要
本發明提供了一種硅發光元件，具備具有第1面(10a)和位于該第1面相反側的第2面(10b)的第1導電類型的硅襯底(10)；設置在硅襯底(10)的第1面(10a)上的絕緣膜(11)；設置在絕緣膜(11)上不同于第1導電類型的第2導電類型的硅層(12)；設置在硅層(12)上的第1電極(13)；以及設置在硅襯底的第2面上的第2電極(14)，硅襯底(10)的載流子濃度為5×1015cm-3～5×1018cm-3，硅層(12)的載流子濃度為1×1017cm-3～5×1019cm-3并且比硅襯底(10)的載流子濃度大一個數量級以上，絕緣膜(11)的膜厚是0.3nm～5nm。由此，實現了可以適用于硅光子學的光源的硅發光元件。
文檔編號H01L33/00GK102210029SQ20098014443
公開日2011年10月5日 申請日期2009年9月8日 優先權日2008年11月6日
發明者楚樹成, 菅博文 申請人:浜松光子學株式會社