Luminescence and microstructure of Er/O co-doped Si structures grown by MBE using Er and SiO evaporation

Sökning: WFRF:(Xia Ni) > Luminescence and mi...

Er and O co-doped Si structures have been prepared using molecular-beam epitaxy (MBE) with fluxes of Er and O obtained from Er and silicon monoxide (SiO) evaporation in high-temperature cells. The incorporation of Er and O has been studied for concentrations of up to 2×1020 and 1×1021 cm-3, respectively. Surface segregation of Er can take place, but with O co-doping the segregation is suppressed and Er-doped layers without any indication of surface segregation can be prepared. Si1-xGex and Si1-yCy layers doped with Er/O during growth at different substrate temperatures show more defects than corresponding Si layers. Strong emission at 1.54µm associated with the intra-4f transition of Er3+ ions is observed in electroluminescence (EL) at room temperature in reverse-biased p-i-n-junctions. To optimize the EL intensity we have varied the Er/O ratio and the temperature during growth of the Er/O-doped layer. Using an Er-concentration of around 1×1020 cm-3 we find that Er/O ratios of 1:2 or 1:4 give higher intensity than 1:1 while the stability with respect to breakdown is reduced for the highest used O concentrations. For increasing growth temperatures in the range 400-575 °C there is an increase in the EL intensity. A positive effect of post-annealing on the photoluminescence intensity has also been observed.

Du, Chun-XiaLinköpings universitet,Tekniska högskolan,Institutionen för fysik, kemi och biologi(Swepub:liu)chudu39 (författare)
Joelsson, K.B. (författare)
Persson, PerLinköpings universitet,Tekniska högskolan,Tunnfilmsfysik(Swepub:liu)perpe25 (författare)
Hultman, LarsLinköpings universitet,Tekniska högskolan,Tunnfilmsfysik(Swepub:liu)larhu75 (författare)
Pozina, GaliaLinköpings universitet,Tekniska högskolan,Halvledarmaterial(Swepub:liu)galpo50 (författare)
Ni, Wei-XinLinköpings universitet,Tekniska högskolan,Yt- och Halvledarfysik(Swepub:liu)weini41 (författare)
Hansson, GöranLinköpings universitet,Tekniska högskolan,Yt- och Halvledarfysik(Swepub:liu)gorha51 (författare)
Linköpings universitetTekniska högskolan (creator_code:org_t)

Ingår i:Materials Science in Semiconductor Processing3:5-6, s. 523-5281369-80011873-4081

Av författaren/redakt...: Duteil, F.; Du, Chun-Xia; Joelsson, K.B.; Persson, Per; Hultman, Lars; Pozina, Galia; visa fler...; Ni, Wei-Xin; Hansson, Göran; visa färre...

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.