激光烧蚀制备掺铒纳米硅晶薄膜形貌研究

采用XeCl准分子激光器交替烧蚀单晶硅靶和铒靶, 通过调整辐照两靶的激光脉冲个数比来控制掺铒浓度, 在2×10^-4 Pa真空下沉积制备了掺铒非晶硅薄膜, 经900～1200 ℃热退火实现纳米晶化. 扫描电子显微镜图像显示, 铒掺杂影响着薄膜的表面形貌, 与不掺铒情况相比, 可以得到晶粒尺寸分布更均匀的薄膜, 并且晶化温度更低. 对于一个固定掺铒浓度的样品, 随着退火温度的增加, 薄膜由晶粒结构转化为迷津结构.

Er离子注入的富硅SiO_2 MOS-LED的可见和红外电致发光特性

通过Er离子和Si离子注入并结合高温退火制备了Er掺杂的富硅SiO2薄膜以及ITO/SiON/富硅SiO2∶Er/Si MOS结构电致发光器件。研究了富Si浓度的变化对Er3+离子掺杂的电致发光器件的发光性能和传导特性的影响。发现不同Si含量对Er3+离子的不同能级的电致发光会产生不同作用。在富Si量小于5%的条件下,主要由Si离子注入产生氧空位缺陷发光中心(Si-ODC),它们和Er3+离子的高能级之间存在着共振能量传递,增强了Er3+离子的522 nm绿色发光峰强度。在富Si含量大于5%时,过量的Si在退火时形成了纳米硅微晶,电子在纳米硅微晶之间的隧穿改变了载流子输运机制,降低了过热电子的平均能量,导致Er3+离子的所有发光峰的猝灭。