Люминесцентные свойства структур на основе кремния в области длин волн 1,5-1,6 мкм

• Автор: Крыжков, Денис Игоревич
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 126 с. : ил.

Содержание.
Введение.

1. Люминесцентные свойства структу р Ее219 полученных методом ионной имплантации.

1.1. рРе8 новый материал для кремниевой оптоэлектроники

обзор литературы.

1.2. Методы формирования и анализа кремниевых структур с 8к3Ре2.

1.3 Люминесцентные свойства 1 РЕе структур.

1.4. Природа люминестенции Б РРе2 структур.

2. Дефектнопримесная фотолюминесценция в кремнии.

2.1. Примеси и дефекты а СгБкО.

2.2. Влияние термообработки на люминесцентные свойства

кремния.
2.3. Природа излучения с максимумом на 0. эВ.
2.4. Люминесцентные свойства Рлинии 0,7 эВ в кремнии, отожжнном при 0 С.
3. Электролюминесценция селективно легированных структур полученных методом СМЛЭ.
3.1 Введение.
3.2. Излучательные центры в 8пЕгЕ1 структурах выращенных методом СМЛЭ.
3.3. Исследование ЭЛ диодных структур 8кЕг.
4.4. Температурное гашение люминесценции иона Ег3.
Процессы ожедевозбуждения Ег люминесценции.
3.5. Экспериментальное исследование ожедевозбуждения на структуре с позиционированным активным слоем.
3.6. Эффект задержанной люминесценции в структуре с позиционированным активным слоем.
Заключение.
Список публикаций по теме диссертации.
Список цитируемой литературы


Новгород , Санкт-Петербург ), Международной конференции «Оптика, Оптоэлектроника и Технологии» (Ульяновск, ), Международной конференции по мелким центрам в полупроводниках (Варшава, Польша, ), Международной школе по вакуумной электронике и ионной технологии (Варна, Болгария, ), “ и — Международных конференциях по дефектам в полупроводниках (Гиссен Германия , Архус Дания ), Совещании "Нанофотоника" (Н. Новгород, ) а так же ца внутренних семинарах Института физики микроструктур РАН и Научнообразовательного центра зондовой микроскопии ИНГУ. По теме диссертации опубликовано печатных работ, в том числе 8 статей в научных журналах и публикаций в сборниках тезисов докладов и трудов конференций. Структура н объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения. Объем диссертации: 3 страниц, рисунков и одна таблица. Список литературы содержит 0 наименований. Содержание работы. Во введении обоснована актуальность темы исследований, показана ее научная новизна и практическая значимость, сформулированы цели работы, представлены сведения о структуре и содержании работы, а также приведены положения, выносимые на защиту. Первая глава работы посвящена исследованию люминесцентных Si:p-FeSi2/Si структур, полученных методом ионной имплантации с последующей с последующими термообработками. В первом параграфе даётся обзор литературы связанной с дисилицидом железа в кремнии. Приведены теоретические и экспериментальные результаты, показывающие прямозонность нанопреципитатов FeSi2 в кремниевой матрице. Представлены схематические изображения структур и приведены спектры люминесценции образцов на которых были получены наилучшие результаты по ФЛ и ЭЛ Sirp-FeSia/Si. Так же в параграфе приведён ряд моделей объясняющих механизм люминесценции преципитатов десилицида жедлеза в кремнии. Второй параграф посвящен описанию структур Si:p-FeSi2/Si изготовленных в КФТИ группой Баязитова P. M. которые были объектом исследования данной работы. Приводится описание параметров имплантации и постимплантационных обработок использовавшихся при изготовлении структур. В параграфе представлены данные исследования структуры полученного после всех обработок слоя Si:p-FeSi2, которые показывают наличие в слое преципитатов дисилицида железа с характерными размерами -0 нм (по литературным данным, оптимальный размер для получения интенсивной люминесценции). Третий параграф представляет результаты исследования ФЛ этих структур в диапазоне температур 4,2 - К. ФЛ со стороны подложки наблюдался сигнал с энергией 0, эВ. В четвёртом параграфе проводится обсуждение полученных результатов и делается вывод о природе люминесценции. На основании зависимости интенсивности ФЛ от дозы имплантированного железа, а так же на основании серии опытов по стравливанию приповерхностных слоев, делается вывод о дефектной природе люминесценции линий 0, и 0, эВ. Причём показано, что центры отвечающие линии 0, эВ расположены в имплантированном слое, а центры отвечающие линии 0, эВ лежат на обратной, не подвергавшейся обработкам стороне подложки. Вторая глава посвящена исследованию дефектно-примесной люминесценции в СгБК В первом параграфе главы дано краткое описание дефектных центров в монокристаллическом кремнии, выращенном по методу Чохральского. Приводятся литературные данные о связи кислородных преципитатов и линии . Так же в параграфе дано описание Р линии (0,7 эВ) наблюдаемой в Сг-$. Во втором параграфе приведены результаты измерений ФЛ кремниевых пластин с механически полированной поверхностью подвергнутых высокотемпературной обработке. Показано, что после высокотемпературного отжига (0 - °С) в повреждённом слое формируются светоизлучающие дефектно-примесные центры с энергией 0,8-0, эВ. Предложено несколько возможных кандидатов на роль таких центров. В третьем параграфе главы на основании ФЛ измерений, а так же данных ВИМС и ТЕМ по структуре повреждённого слоя делается вывод о природе светоизлучающих центров. Показано, что сигнал люминесценции исходит из приповерхностного слоя богатого дислокациями.