【摘 要】
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利用射频溅射法在p+-Si上沉积Er3+掺杂的TiO2薄膜,分别在氧气气氛中经过650℃和850℃热处理2小时后,器件表现出不同的电致发光行为.650℃热处理的TiO2:Er薄膜器件只在一定的正向偏压(p+-Si接﹢为正向偏压)下发光,其电致发光谱中包含与TiO2中氧空位相关的宽包峰以及Er3+的特征峰,器件在反向偏压下不发光;而850℃热处理的TiO2:Er薄膜器件只在一定的反向偏压下发光,其电
【机 构】
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浙江大学硅材料国家重点实验室,浙江省杭州市,310027
【出 处】
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第十二届全国硅基光电子材料及器件研讨会
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利用射频溅射法在p+-Si上沉积Er3+掺杂的TiO2薄膜,分别在氧气气氛中经过650℃和850℃热处理2小时后,器件表现出不同的电致发光行为.650℃热处理的TiO2:Er薄膜器件只在一定的正向偏压(p+-Si接﹢为正向偏压)下发光,其电致发光谱中包含与TiO2中氧空位相关的宽包峰以及Er3+的特征峰,器件在反向偏压下不发光;而850℃热处理的TiO2:Er薄膜器件只在一定的反向偏压下发光,其电致发光谱中Er3+的发光非常显著,器件在正向偏压下不发光.研究表明,在氧气气氛中高温热处理氧化物薄膜时,氧化物与Si衬底之间会形成一层非晶SiOx层.当热处理温度从650℃提升至850℃,通过高分辨透射电子显微镜(HRTEM)可以看出,SiOx层厚度从～3.9nm增加至～8.3nm,导致器件的载流子传输机制发生了改变,器件的电致发光机理也因此改变.650℃热处理的器件Er3+的发光是由氧空位相关的缺陷能级向Er3+的能量传递引起的,而850℃热处理的器件Er3+的发光是由热电子直接碰撞激发Er3+而产生的.
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