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离子注入缺陷局域掺杂的高效率硅pn结发光二极管
引用本文:杨阳,孙甲明,张俊杰,张新霞,刘海旭,W. Skorupa,M. Helm. 离子注入缺陷局域掺杂的高效率硅pn结发光二极管[J]. 材料科学与工程学报, 2009, 0(1)
作者姓名:杨阳  孙甲明  张俊杰  张新霞  刘海旭  W. Skorupa  M. Helm
作者单位: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);Institute;Beam;Physics;Materials;Research;Forschungszentrum;Dresden;Rossendorf;
基金项目:“973计划”资助项目(2007CB613403);;国家自然科学基金资助项目(60776036);;教育部新世纪人才项目(NCET-07-0459)
摘    要: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。

关 键 词:束缚激子  离子注入    退火  调制掺杂  

Efficient Silicon Light-emitting pn Diode Prepared by Ion Implantation Locally-doped Defects
YANG Yang,SUN Jia-ming,ZHANG Jun-jie,ZHANG Xin-xia,LIU Hai-xu,Skorupa W,Helm M. Efficient Silicon Light-emitting pn Diode Prepared by Ion Implantation Locally-doped Defects[J]. Journal of Materials Science and Engineering, 2009, 0(1)
Authors:YANG Yang  SUN Jia-ming  ZHANG Jun-jie  ZHANG Xin-xia  LIU Hai-xu  Skorupa W  Helm M
Affiliation:1.Physics Institute of Nankai University;Key Laboratory of Weak Light Nonlinear Photonics;Ministry of Education;Tianjin 300071;China;2.Institute of Ion Beam Physics and Materials Research;Forschungszentrum Dresden Rossendorf;P.O.Box 510119;Dresden D-01314;Germany
Abstract:Silicon pn diodes are prepared by boron ion implantation into Czochralski(CZ) n-type silicon substrate.The influences of the implanted boron dose,energy,and temperature on the electroluminescence(EL) efficiency of the silicon p-n junctions have been systematically studied.With increasing the boron dose,the EL efficiency of the silicon pn diode has been improved remarkably. Efficient EL with power efficiency up to 0.12% is observed for boron concentrations of about twice the solubility limit at the annealing...
Keywords:bound exction  ion implantation  boron  annealing  locally doping  
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