离子注入缺陷局域掺杂的高效率硅pn结发光二极管

材料科学与工程学报, 2009, 27(1): 142-145.

离子注入缺陷局域掺杂的高效率硅pn结发光二极管

杨阳 ^1, , 孙甲明 ^2, , 张俊杰 ^3, , 张新霞 ^4, , 刘海旭 ^5, , ^6, , ^7,

1.南开大学物理学院,弱光非线性光子学教育部重点实验室,南开大学,天津,300071

2.南开大学物理学院,弱光非线性光子学教育部重点实验室,南开大学,天津,300071

3.南开大学物理学院,弱光非线性光子学教育部重点实验室,南开大学,天津,300071

4.南开大学物理学院,弱光非线性光子学教育部重点实验室,南开大学,天津,300071

5.南开大学物理学院,弱光非线性光子学教育部重点实验室,南开大学,天津,300071

6.Institute of Ion Beam Physics and Materials Research,Forsehungszentrum Dresden Rossendorf,P.O.Box 510119.Dresden D-01314,Germany

7.Institute of Ion Beam Physics and Materials Research,Forsehungszentrum Dresden Rossendorf,P.O.Box 510119.Dresden D-01314,Germany

基金项目: 国家自然科学基金(60776036) 国家重点基础研究发展规划(973计划)(2007CB613403) 教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-07-0459)

关键词：束缚激子 , 离子注入 , 硼 , 退火 , 调制掺杂

Efficient Silicon Light-emitting pn Diode Prepared by Ion Implantation Locally-doped Defects

W.Skorupa ^1, , M.Helm ^2, ,

1.南开大学物理学院,弱光非线性光子学教育部重点实验室,南开大学,天津,300071

2.南开大学物理学院,弱光非线性光子学教育部重点实验室,南开大学,天津,300071

本文将硼离子注入n型硅片制备出硅pn结发光二极管,系统研究了硼离子的注入剂量、能量、以及温度等条件对硅pn结电致发光效率的影响.随着注入的B原子浓度的提高,硅pn结二极管的电致发光效率显著增强,在B原子浓度接近2倍于退火温度下的固溶度时,室温下的电致发光效率达到最大值0.12%,比传统的硅pn结发光二极管增强了2-3个数量级.在低温电致发光光谱中,发现了两个来自局部掺杂缺陷的束缚激子发光峰.随着温度的升高,束缚激子的发光峰出现温度猝灭,束缚激子离化为自由电子和空穴,增加了硅带间自由激子复合的发光效率,从而使电致发光呈现随温度增加而增强的反常温度效应.

参考文献

[1]	J. M. Sun;T. Dekorsy;W. Skorupa;B. Schmidt;A. Muecklich;M. Helm .Below-band-gap electroluminescence related to doping spikes in boron-implanted silicon pn diodes[J].Physical review, B. Condensed matter and materials physics,2004(15):155316.1-155316.11.
[2]	J. M. Sun;T. Dekorsy;W. Skorupa;B. Schmidt;M. Helm .Origin of anomalous temperature dependence and high efficiency of silicon light-emitting diodes[J].Applied physics letters,2003(19):3885-3887.
[3]	Ng WL;Lourenco MA;Gwilliam RM;Ledain S;Shao G;Homewood KP .An efficient room-temperature silicon-based light-emitting diode[J].Nature,2001(6825):192-194.

上一张下一张

计量

下载量()
访问量()

作者相关

文章评分

您的评分：
1

0%
2

0%
3

0%
4

0%
5

0%

材料期刊网