蓝宝石上硅膜(SOS)肖特基结注入电流检测的电子自旋共振及Si/Al_2O_3界面缺陷

我们用高灵敏的肖特基结注入电流检测磁共振方法对蓝宝石上外延硅膜进行了研究。实验观察到一各向同性非对称的磁共振谱,经拟合它由线宽10~(-3)T,g值分别为2.0055及2.012的二线组合而成,二线强度比3.7:1。前者是硅悬挂键,后者为非晶硅价态尾态共振。实验证实该磁共振信号来自于Si/Al_2O_3界面。     

Si离子注入和退火温度对GaN黄光的影响

对光致发光谱中无黄光和有强黄光的两组GaN样品作了Si离子注入 ,研究了Si离子注入及退火温度对其黄光的影响 .当退火温度升高时 ,不管是哪一组样品 ,其黄光强度和黄光强度与带边发光带强度之比都是增强的 .无黄光的GaN样品在注入Si离子并经退火后出现明显的黄光 ;而有强黄光的GaN样品经相同处理后 ,其黄光强度较原生样品大大降低 .实验结果表明离子注入加上适当退火会在GaN中引入与黄光有关的深受主缺陷从而使黄光强度增加 ,此外 ,在离子注入过程中GaN表面不仅可以吸附离子注入引入的点缺陷 ,而且还能够吸附GaN中原有的与黄光有关的点缺陷 ,这种吸附作用随离子注入剂量增加而变强 .     

硅、锗和氩离子注入富硅二氧化硅的电致发光

将Si、Ge和Ar三种离子注入到磁控溅射制备的富硅二氧化硅和热生长的二氧化硅中,在N2气氛中,作550、650、750、850、950和1050℃退火后,进行电致发光研究.对比样品为退火条件相同的未经注入的上述两种二氧化硅.对于离子注入情况,只观察到Au/1050℃退火的离子注入的富硅二氧化硅/p-Si的电致发光.低于1050℃退火的离子注入富硅二氧化硅和上述各种温度下退火的热生长二氧化硅,无论离子注入与否,都未观察到电致发光.Au/未注入富硅二氧化硅/p-Si的电致发光光谱在1.8eV处出现主峰,在2.4eV处还有一肩峰.在Au/Si注入富硅二氧化硅/p-Si的电致发光谱中,上述两峰的强度分别增加了2倍和8倍;在Au/Ge注入不大,但都观测到峰位位于2.2eV的新发光峰.采用隧穿-量子限制-发光中心模型对实验结果进行了分析和解释.     

多孔硅的氢化、氧化与光致发光

对于刚阳极氧化完的，阳极氧化后紧接着在Ｈ２Ｏ２中光照处理的及长期存放（１０个月）的三种多孔硅样品进行了持续激光照射，不断监视它们的光致发光（ＰＬ）与富利埃变换红外（ＦＴＩＲ）吸收光谱，并在最后对它们作了Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）测量，以确定它们所含氧化硅的情况．得出如下几条结论：（１）氢对多孔硅表面的钝化是不稳定的．（２）Ｓｉ—Ｈ键不是发光所必须的．（３）氧对多孔硅表面的钝化是稳定的，纳米硅周围氧化层的存在及其特性对于稳定的多孔硅可见光发射是至关重要的．对激光照射下多孔硅发光的退化提出了新的解释．     

Au/(SiO2/Si/SiO2)纳米双势垒/n+-Si结构的电致发光研究

利用射频磁控溅射方法,在n⁺-Si衬底上淀积SiO₂/Si/SiO_{2纳米双势垒单势阱结构,其中Si层厚度为2至4nm,间隔为0.2nm,邻近n⁺-S i衬底的SiO2层厚度固定为1.5nm,另一SiO2层厚度固定为3nm.为了 对比研究,还制备了Si层厚度为零的结构,即SiO2(4.5nm)/n⁺-Si 结构.在经过600℃氮气下退火30min,正面蒸上半透明Au膜,背面也蒸Au作欧姆接触后,所 有样品都在反向偏置(n^＋-Si的电压高于Au电极的电压)下发光,而在正向偏压 下不发光.在一定的反向偏置下,电流和电致发光强度都随Si层厚度的增加而同步振荡,位 相相同.所有样品的电致发光谱都可分解为相对高度不等的中心位于2.26eV(550nm)和1.85eV (670nm)两个高斯型发光峰.分析指出该结构电致发光的机制是：反向偏压下的强电场使Au/( SiO2/Si/SiO2)纳米双势垒/n⁺-Si结构发生了雪崩击穿 ,产生大量的电子-空穴对,它们在纳米SiO2层中的发光中心(缺陷或杂质)上复 合而发光. 关键词： 电致发光 纳米双势垒 高斯型发光峰 雪崩击穿}     

Photoluminescence Characterization of Silicon Nanoparticles Hybridized Europium Complex

A europium complex Eu (DBM)3 TPPO (Eu tris(benzoylmethide)-(triphenylphosphine oxide)) and silicon nanoparticles have been hybridized.The hybridization can evidently change the photoluminescence (PL) characteristics of the Eu complex in the following aspects:under an excitation of 390nm,the intensity of the PL peak at 611nm due to the ^5Du-^7F2 transition of the Eu^3 ions has been increased by 30%,and thc integrated PL intensity in the visible range has been increased by nearly 3 times;the PL excitation efficiency beyond 440nm has been improved cvidently;the peak in the PL excitation spectrum shifts from 408nm to 388nm,and the PL decay time decreases from 2.07 to 0.96μs,The experimental results indicatde that in the PL process,the photoexcited energy may transfer from the silicon nanoparticlcs to the Eu^3 ions.     

SiO_2:Er和Si_xO_2:Er薄膜室温Er~(3+)1.54μm波长的电致发光

在 n+ -Si衬底上用磁控溅射淀积掺 Er氧化硅 (Si O2 :Er)薄膜和掺 Er富硅氧化硅 (Six O2 :Er,x>1 )薄膜 ,薄膜经适当温度退火后 ,蒸上电极 ,形成发光二极管 (LED)。室温下在大于 4V反偏电压下发射了来自 Er3+的 1 .5 4μm波长的红外光。测量了由 Si O2 :Er/n+ -Si样品和 Six O2 :Er/n+ -Si样品分别制成的两种 LED,其 Er3+1 .5 4μm波长的电致发光峰强度 ,后者明显比前者强。还发现电致发光强度与 Si O2 :Er/n+ -Si样品和 Six O2 :Er/n+ -Si样品的退火温度有一定依赖关系     

质子注入直拉硅中缺陷的研究

对比电子辐照和氦、硼离子注入,研究了质子注入n型和P型直拉硅中产生的缺陷及其退火行为.指出我们所观察到的n型样品中的电子陷阱E(0.30)是质子注入所特有的,它很可能是与氢有关的深能级.与电子辐照对比,离子注入在E(0.41)附近引入了除双空位及磷空位以外的新的缺陷.质子注入引入的氢能使n型样品中各电于陷阱的退火温度有不同程度的降低;在P型样品中,当质子注入剂量为5 × 10~(10)/cm~2与1.5 × 10~(11)/cm~2时,各空穴陷阱的退火温度降低并会聚在150℃,但当质子注入剂量大于或等于5 × 10~(11)/cm~2时,注入的氢对各空穴陷阱的退火没有明显的影响.对以上现象作了分析与讨论.     

在SiO_2中掺Al对Au/纳米(SiO_2/Si/SiO_2)/p-Si结构电致发光的影响

利用射频磁控溅射方法 ,制成纳米 Si O2 层厚度一定而纳米 Si层厚度不同的纳米 (Si O2 / Si/ Si O2 ) / p- Si结构和纳米 (Si O2 ∶ Al/ Si/ Si O2 ∶ Al) / p- Si结构 ,用磁控溅射制备纳米 Si O2 ∶ Al时所用的 Si O2 / Al复合靶中的 Al的面积百分比为 1% .上述两种结构中 Si层厚度均为 1— 3nm ,间隔为 0 .2 nm .为了对比研究 ,还制备了 Si层厚度为零的样品 .这两种结构在 90 0℃氮气下退火 30 m in,正面蒸半透明 Au膜 ,背面蒸 Al作欧姆接触后 ,都在正向偏置下观察到电致发光 (EL ) .在一定的正向偏置下 ,EL强度和峰位以及电流都随 Si层厚度的增加而     

刻划的富硅二氧化硅／p-Si结构的光致发光和电致发光

以磁控溅射方法于p-Si上淀积富硅二氧化硅,形成富硅二氧化硅／p-Si结构,用金刚刀在其正面刻划出方形网格后在N2气氛中退火,其光致发光(PL)谱与未刻划的经同样条件退火的对比样品的PL谱有很大不同.未刻划样品的PL谱只有一个峰,位于840nm(1.48eV),而刻划样品的PL谱是双峰结构,峰位分别位于630nm(1.97eV)和840nm.800℃退火的刻划富硅二氧化硅/p-Si样品在背面蒸铝制成欧姆接触和正面蒸上半透明金电极后在正向偏压10V下的电致发光(EL)强度约为同样制备的未经刻划样品在同样测试条件下的EL强度的6倍.EL谱形状也有明显不同,表现在：未经刻划样品的EL谱可以分解为两个高斯峰,峰位分别位于1.83eV和2.23eV;而在刻划样品EL谱中1.83eV发光峰大幅度增强,还产生了一个新的能量为3.0eV的发光峰.认为刻划造成的高密度缺陷区为氧化硅提供了新的发光中心并对其中某些杂质起了吸除作用,导致PL和EL光谱改变.