| 主权项 |
1. 一种发光装置,包含上升顺序的一基层、一底部反射镜、一活性层及顶部反射镜,该反射镜形成一Fabry-Perot空腔包围该活性层,该活性层被掺杂稀土元素,此稀土元素是选自原子序从57到71的镧系元素,该稀土元素的选择乃基于光穿透性,以致于可在所需之发光波长下提供电子发光,其中:活性层的材料、活性层的厚度、激发辐射的波长及辐射进入顶部反射镜之角度的选择乃基于空腔与激发波长谐振的基本模态,话活性层含有基质材料其材料特性为不可瞬时发光,或发光强度小到不列入稀土元素之放射波长,该活性层之厚度为/2的整数倍,为激发辐射的波长除以活性层材料之折射率,该整数为1至5的其中之一,而射波之激光波长小于放射波长。2. 如申请专利范围第1项之发光装置,其中该稀土元素包含铒,且该装置可在大约1.5m发射波长中光致发光。3. 如申请专利范围第1项之发光装置,其中该角度(的范围为与空腔顶部DBR之顶面法线所成之角度介于0@bs3至小于90@bs3。4. 如申请专利范围第1项之发光装置,其中该基质材料含SiO@ss2,在每一层组中有一层含有SiO@ss2,而在该组之另一层含Si,且该激光波长之选择乃基于可使得该空腔与前述空腔之吸收波长谐振。5. 如申请专利范围第1项之发光装置,其中该基质材料选自下列材质:SiO@ss2.Al@ss2O@ss2.TiO@ss2.磷硅酸玻璃、硅酸硼玻璃、硼磷硅酸 玻璃、硼铝硅酸玻璃、锗化物玻璃、碲化物玻璃、氟化物玻璃及Si@ss3N@ss4。6. 如申请专利范围第1项之发光装置,其中该基质材料选自下列材质:Si、GaAs、Gap、InP、GaInAs及GaInPAs。7.如申请专利范围第1项之发光装置,其中该反射镜选自:分配型Bragg反射镜(DBRs)、金属、导电氧化物及其组合物,使其可提供前述空腔的基本型态。8. 如申请专利范围第1项之发光装置,其中该基质材料选自玻璃材料及四面体价键半导体材料,该反射镜为DBRs,层组之数目在底部DBR中从2至10,而顶部DBR中层组的数目小于底部DBR之层组数,且范围介于1.5至4.5之间,且该顶部DB包含在顶部DBR之顶部的盖层。9. 如申请专利范围第1项之发光装置,其中该DBR层之材料选自Si、Ge、SiO@ss2.Al@ss2O@ss3及TiO@ss2的族群,使得每一组中的两层有不同之折射系数。10. 如申请专利范围第9项之发光装置,其中该活性层SiO@ss2及底部DBR层起始于一邻近基层(substrate)之SiO@ss2,且终止于与活性层相邻的Si,且顶部DBR层起始于与活性层相邻的Si。11. 如申请专利范围第9项之发光装置,其中底部DBR层组之数目为4,而顶部DBR层组之数目为2.5,而顶部DBR之上层做为覆盖层。12. 如申请专利范围第1项之发光装置,其中该空腔之侧壁提供额外之反射镜,可允许额外反射镜之间的辐射谐振及辐射穿过至少一额外反射镜。13. 如申请专利范围第12项之发光装置,其中该空腔的反射率(R@ss1及R@ss2)相等。14. 如申请专利范围第12项之发光装置,其中该两额外镜子的反射率(R@ss3及R@ss4)不相等。图示简单说明:图1揭示量测稀土掺杂Fabry-Perot微腔发光的装设,该微腔为一半导体雷射所抽送;图2揭示典型之共振腔结构,该共振腔有一稀土掺杂的活性层成长且分配型Bragg反射器(DBRs)在基层上;图3为反射率之图形,其构造为四对的Si/SiO@ss2底部DBR,其外层被护有SiO@ss2:Er活性区域;图4为一共振腔之反射率的图形,此共振腔含有四对的Si/SiO@ss2底部DBR、一SiO@ss2:Er之活性区域、及2-1/2对的Si/SiO@ss2顶部DBR,谐振在995nm;图5为一SiO@ss2:Er层的室温发光频谱之图形,激发之波长=980,而光垂直入射于该层之表面;图6为图2之Er掺杂的Si/SiO@ss2微腔的室温发光(photoluminescence)频谱,在与微腔表面之法线方向成角度(=25@bs3处,以一激发波长=980nm谐振。图7为图2之Er掺杂的Si/SiO@ss2微腔的室温光发光频谱,其与微腔之法线方向的角(=23@bs3,稍微偏离共振=980nm的激发波长,且表现图6之Er发光的较低强度;图8为一Er掺杂之Si/SiO@ss2在980nm的激发波长下,对激发角度之室温发光尖峰强度(=1.535nm),及图9揭示与图1相似之设置,其中在空腔的侧壁提供额外之 |
