硅、锗和氩离子注入富硅二氧化硅的电致发光  

Electroluminescence of Si,Ge and Ar Ion\|Implanted Si\|Rich SiO_2

作　　者：王艳兵 孙永科[1] 乔永平[1] 张伯蕊[1] 秦国刚[1] 陈文台 龚义元[2] 吴德馨[2] 马振昌[3] 宗婉华[3] 

机构地区：[1]北京大学物理系,北京100871 [2]中国科学院微电子中心,北京100029 [3]信息产业部电子第十三研究所,石家庄050051

出　　处：《Journal of Semiconductors》2000年第7期667-672,共6页半导体学报（英文版）

基　　金：国家自然科学基金资助项目

摘　　要：将 Si、Ge和 Ar三种离子注入到磁控溅射制备的富硅二氧化硅和热生长的二氧化硅中 ,在 N2 气氛中 ,作 550、 650、 750、 850、 950和 1 0 50℃退火后 ,进行电致发光研究 .对比样品为退火条件相同的未经注入的上述两种二氧化硅 .对于离子注入情况 ,只观察到 Au/ 1 0 50℃退火的离子注入的富硅二氧化硅 / p- Si的电致发光 .低于 1 0 50℃退火的离子注入富硅二氧化硅和上述各种温度下退火的热生长二氧化硅 ,无论离子注入与否 ,都未观察到电致发光 .Au/未注入富硅二氧化硅 / p- Si的电致发光光谱在 1 .8e V处出现主峰 ,在 2 .4e V处还有一肩峰 .在 Au/ Si注入富硅二氧化硅 / p- Si的电致发光谱中 ,上述两峰的强度分别增加了 2倍和 8倍 ;在 Au/ Ge注入富硅二氧化硅 / p- Si和 Au/ Ar注入富硅二氧化硅 / p- Si的电致发光谱中 ,上述两峰的强度变化不大 ,但都观测到峰位位于 2 .2 e V的新发光峰 .采用隧穿 -量子限制Si\|rich SiO\-2 films are fabricated using the RF magnetron sputtering technique and a comparative study of EL from Au/Si\|rich SiO\-2/p\|Si and that from Au/ion implanted Si\|rich SiO\-2/p\|Si is made.Compared to the Au/Si\|rich SiO\-2/p\|Si whose EL spectrum has a peak at 1.8eV and a shoulder at 2.4eV,both Au/Ge implanted Si\|rich SiO\-2/p\|Si and Au/Ar implanted Si\|rich SiO\-2/p\|Si have a new band at 2 2eV,while Au/Si implanted Si\|rich SiO\-2/p\|Si only enhances the 1 8eV and 2 4eV peaks in different degrees. Some SiO\-2 films are also fabricated with the thermal grown technique and an investigation is carried out.But no EL can be found from the Au/thermal grown SiO\-2/p\|Si, no matter whether the thermal grown SiO\-2 films are implanted or not.The results are explained by the Tunneling\|Quantum Confinement\|Luminescence Centers (TQCLC) model.

关 键 词：电致发光 二氧化硅 锗 氩离子 离子注入 

分 类 号：TN305[电子电信—物理电子学]