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电致发光

本文简要介绍了电致发光的发  (本文共8页) 阅读全文>>

浙江大学
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硅基掺铒氧化锌薄膜器件的电致发光及其增强

众所周知,硅因其间接带隙结构而发光效率低下,这严重限制了硅基光电集成的发展。因此,与现有硅基CMOS集成电路工艺兼容的光源成为硅基光电集成领域亟需解决的问题。在过去的近三十年间,人们提出了若干种实现硅基光源的方案。其中,硅基掺铒(Er)氧化物半导体薄膜器件在~1.54?m处的电致发光(EL)正好落在石英光纤的最低损耗窗口,而且其制备工艺与现有CMOS工艺完全兼容。因此,研究硅基掺Er氧化物半导体薄膜器件的电致发光对发展硅基光电集成所需的光源具有重要的现实意义。本文系统研究了硅基掺Er的ZnO薄膜器件的电致发光及其增强策略,取得如下主要创新成果:(1)利用射频磁控溅射法在n型轻掺/重掺硅(n-Si/n~+-Si)外延片上沉积单掺Er的ZnO(ZnO:Er)薄膜和Er、F共掺的ZnO[ZnO:(Er,F)]薄膜,制备了ZnO:Er/n-Si/n~+-Si和ZnO:(Er,F)/n-Si/n~+-Si异质结发光器件。在一定的正向偏压下...  (本文共149页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
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基于稀土掺杂的高k氧化物薄膜的硅基电致发光器件

硅是间接禁带半导体,室温下发光效率很低,这严重限制了硅基光电集成技术的发展。因此,需要利用其它发光材料制备用于硅基光电集成的光源。稀土离子具有特殊的电子层结构,其发光具有谱带窄、色纯度高、受外界环境影响极小等优点,因而实现硅基稀土发光是探索硅基光电集成所需光源的途径之一。高效的稀土发光需要合适的基体材料,而近年来高介电常数(k)氧化物已被证明是较为理想的稀土发光基质材料。因此,若采用与集成电路制造兼容的工艺在硅基上实现稀土掺杂的高k氧化物薄膜的电致发光,将为硅基发光器件的研究开辟新的领域。本文详细研究了以未掺杂的、以及不同稀土离子掺杂的CeO2、ZrO2薄膜为发光层的硅基金属-氧化物-半导体(MOS)器件的电致发光及其物理机制,取得如下主要创新成果:(1)采用射频磁控溅射法,在重掺p型硅(p+-Si)衬底上沉积CeO2薄膜,并在不同温度下进行热处理。在此基础上,制备了结构为ITO/CeO2/p+-Si的MOS器件。在较低(10 ...  (本文共172页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
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基于含三价稀土离子的氧化物薄膜的硅基电致发光器件

众所周知,作为微电子工业基础材料的硅是一种间接带隙半导体,发光效率非常低,这严重限制了硅基光电集成技术的发展。因此,需要利用其它发光材料制备用于硅基光电集成的光源。稀土离子具有特殊的电子结构,其发光具有色纯度高、稳定性好、受基体和外界环境影响小等特点,这使得人们以很大的热情研究稀土离子发光。稀土离子的有效激发通常需要适当的基体材料,而氧化物便是相当理想的基体材料,其中包括氧化物半导体。稀土掺杂的氧化物薄膜的制备工艺与集成电路制造工艺相兼容,因此,实现硅基稀土掺杂氧化物薄膜电致发光器件,对于拓宽稀土离子发光的应用范围和发展硅基光电集成所需的光源具有重要意义。本文详细研究了以掺入不同稀土离子的TiO2薄膜为发光层的硅基发光器件的电致发光及其物理机制。此外,还制备了禁带宽度相对较小(属于半导体范畴)的Tb4O7薄膜为发光层的MOS器件,实现了Tb3+离子的特征电致发光。本文取得的主要创新成果如下:(1)利用射频溅射法,在重掺p型硅片(...  (本文共146页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
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硅基稀土掺杂氧化物半导体薄膜电致发光器件

众所周知,硅是间接带隙半导体,其极低的发光效率严重限制了硅基光电集成的发展。近二十年来,人们提出了多种途径实现硅基发光。其中,硅基稀土掺杂半导体薄膜的电致发光是一条重要的途径,这是由于稀土发光具有发光谱带窄、波段分布区域宽、光色纯度高且几乎不受外部环境影响等优点。氧化物半导体中稀土离子的固溶度高,且其富氧环境有利于稀土离子的光学跃迁。此外,氧化物半导体薄膜的制备工艺可与集成电路工艺相兼容。因此,若能实现硅基稀土掺杂氧化物半导体薄膜的电致发光,将为硅基发光器件的发展提供新的途径。本文详细研究了硅基稀土掺杂ZnO和TiO2薄膜器件的电致发光及其物理机制,取得的主要创新成果如下:(1)利用射频溅射法在重掺硼硅(p+-Si)上沉积掺Er的ZnO(ZnO:Er)薄膜,制备出基于ZnO:Er/p+-Si异质结的器件。该器件在不低于6V的直流偏压驱动下,产生源于Er3+离子的-1.54μm电致发光,同时伴有源于ZnO基体的近带边复合紫外发光和...  (本文共151页) 本文目录 | 阅读全文>>

郑州大学
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金刚石薄膜电致发光特性研究

无机薄膜电致发光显示在光谱蓝区至今仍未获得理想的蓝色电致发光,无法实现全色化。这一缺陷大大限制了这项技术的应用范围,因此,蓝光问题是无机薄膜电致发光显示领域的研究热点。本文尝试了几种提高金刚石薄膜电致发光强度的方法,在国际上首次制备出了铈掺杂念刚石薄膜电致发光器件,并首次研究了硼氮双掺杂金刚石薄膜中硼和氮掺杂量对金刚石薄膜电致发光特性的影响规律,得到了一些新的研究结果。并由此发现在金刚石薄膜中掺入Ce~(3+)的方法可较大幅度地提高金刚石薄膜蓝区电致发光强度,并使我们制备出的金刚石薄膜蓝区电致发光器件的最大发光强度达到了3.5cd/m~2。1.硼掺杂金刚石薄膜电致发光的研究以固体B_2O_3为掺杂源制备出了高质量的掺杂金刚石薄膜(硼掺杂的精确浓度未测出,所以,硼掺杂量用了在沉积掺杂金刚石薄膜时放入CVD反应室中的固体B_2O_3的质量来表示),在此基础上制备出了两种结构的无衬底硼掺杂金刚石薄膜电致发光器件,并发现:对单层结构的器...  (本文共121页) 本文目录 | 阅读全文>>