Er离子注入SOI的光致发光

1、Er离子注入SOI的光致发光由fEr現冑子波*为L54pm的4F-4f发龙对应于规代通汎的通讯雷口，対于硅基丸波字的研尤和老纤通讯的发展具有童要妁意心自就Ennen和Schneidei11191报道了Er雋子搏杂半导体甘料冲it椽(GaAs)和址(Si)中，观圈到E"的】.54口皿光致笈龙璇来，赞勿科学界的高度玄也，对Er席于势杂半导体材料的发光做了大童硏究工作，取得了一些重矣的研究戒杲山泌均t但在室溫下的发光效率还较紙，5有达到实用拽术的需求，违需矣遼杼进一步的深人研究，随着功率罵件*微遞篙件的不断发展*传炕的Si材料由于材料本身的柱能缺略、在这一领城越来越显示出一定的局限性

2、9;人们期持能在Er捧杂SOI制料，提髙发光敷率方面能取得究破.一. 实验过程我们对上議节研究的Er、0共注入的SOI样品2退火后的样品进行了光致发光测量。光致发光测量利用波长为532run的氮离子激光激发，利用双光栅单色仪分光，用液気冷却的猪探测器检测，样品测量时放在低温恒温装賈里，测量了样品从4K到300K的光致发光。二、实验结果和讨论图6.1给出了Er、0共注入的SOI样品2退火后的光致发光(PL)谱.4K50K100K300K6050403020100101.2141618Wavelength(pm)图、O共注入的SOI样品退火后的PLiS由图可看出，4K时发光最强，50K发光强度已减

3、弱了50%以上，100K时，只有1517nm处的一个弱PL峰.和Er离子注入体Si的光致发光基本一样，4K和50K的PL谱在1543nm处有一PL主峰.在1581nm、1632nm和1668nm处，还有3个PL侧峰，且温度淬灭效应非常明显.可见如何消除温度淬灭效应咼提高Er掺杂半导体发光的重要因素。6.2Ei注入的SOI样品在6和2气氛退火后的光致发光一、实验过程我们对上章523节研究的400keV,5xl014ions/cm2Er+注入的样品SOI22在600°C02气氛15min和900°CN?气氛中退火60min后的样品进行了PUS9.PL测量利用波长为532nm的氮

4、离子激光激发，利用双光栅单色仪分光，用液瓠冷却的错探测器检测，样品测量时放在低温恒温装置里，测量了样品从6K到300K的光致发光。二、实验结果和讨论图给出了400keV,5xl0“ions/cm2Er*注入的样品SOI2-2在600%：O?和900°CN2气氛中先后退火后的PL谱.100-80"60-40-100-80"60-40-°IIIwI800850900950Wavelength(nm)图621样品SOI2-2在02和N?气氛中先肓退火后的PLIS由图621可看出，样品SOI2-2在600©C的O?和900%?的N?气氛中先后退火后的P

5、Lift位于近红外(810nm-925nm),基本特点是谱峰宽、发光强度强度高。6K时发光最强，50K发光强度已减弱了约50%,100K到300K发光较弱，濕度淬灭效应也非常明显，但在室温时的发光强度依然较强。查阅有关文献发现，该PL谱和文献报道的SiO2/Si/SiO2#质结中晶Si量子阱的PL谱基本一致PhysicalReviewB.56(24)(199715561严可.图6.2.2(a)(b)(c)分别表示厚度为1.7nm、1.3nm和0.6nm的SiO2/Si/SiO?晶Si疑子阱的PLitt,(a)iftift峰范圈约为730nm到820nm.故我们认为样品SOI2-2在600七的0?和900°C的N?气氛中先后退火后的PL谱是样品中SiO2/Si/SKX异质结的晶Si量子阱发出的.由于样品SOI