Температурная зависимость дислокационной электролюминесценции в кремниевых светодиодах с кислородными преципитатами
Соболев Н.А.1, Калядин А.Е.1, Штельмах К.Ф.1, Аруев П.Н.1, Забродский В.В.1, Шек Е.И.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: nick@sobolev.ioffe.rssi.ru
Поступила в редакцию: 7 апреля 2023 г.
В окончательной редакции: 31 мая 2023 г.
Принята к печати: 6 июня 2023 г.
Выставление онлайн: 14 июля 2023 г.
Исследована электролюминесценция кремниевых светодиодов, сформированных с участием кислородных преципитатов, при температурах 40-300 K. Имплантация ионов кислорода и многостадийные отжиги использовались при изготовлении светодиодов. Во всем диапазоне температур спектры хорошо аппроксимируются одной лоренцевой и четырьмя гауссовыми кривыми. В спектрах присутствуют линии дислокационной люминесценции D1-D4 (кривой Лоренца описывается линия D1) и кислородных преципитатов (ОР). Положения максимумов линий D1, ОР и D2 с изменением температуры измерения совпадают с температурной зависимостью ширины запрещенной зоны кремния, уменьшенной на значения 356, 330 и 303 мэВ соответственно. На температурных зависимостях интенсивностей электролюминесценции линий D1, ОР и D2 наблюдаются участки возгорания и гашения, определены энергии активации этих процессов, и обсуждаются причины их появления. Ключевые слова: светодиоды, дислокационная люминесценция, кремний, кислородные преципитаты. DOI: 10.21883/FTP.2023.04.55900.4810
- Н.А. Дроздов, А.А. Патрин, В.Д. Ткачев. Письма ЖЭТФ, 23, 651 (1976)
- Н.А. Соболев. ФТП, 44 (1), 3 (2010)
- Н.А. Соболев, А.Е. Калядин, М.В. Коновалов, П.Н. Аруев, В.В. Забродский, Е.И. Шек, К.Ф. Штельмах, А.Н. Михайлов, Д.И. Тетельбаум. ФТП, 50 (2), 241 (2016)
- A. Tereshchenko, D. Korolev, M. Khorosheva, A. Mikhaylov, A. Belov, A. Nikolskaya, D. Tetelbaum. Phys. Status Solidi A, 216, 1900323 (2019)
- E.O. Sveinbjornsson, J. Weber. Appl. Phys. Lett., 69, 2686 (1996)
- V. Kveder, V. Badylevich, E. Steinman, A. Izotov, M. Zeibt, W. Schreter. Appl. Phys. Lett., 84, 2106 (2004)
- Н.А. Соболев, А.М. Емельянов, В.В. Забродский, Н.В. Забродская, В.Л. Суханов, Е.И. Шек. ФТП, 41 (5), 635 (2007)
- A. Borghesi, B. Pivac, A. Sassella, A. Stella. J. Appl. Phys., 77, 4169 (1995)
- S. Binetti, S. Pizzini, E. Leoni, R. Somaschini, A. Castaldini, A. Cavallini. J. Appl. Phys., 92, 2437 (2002)
- K. Bothe, R.J. Falster, J.D. Murphy. Appl. Phys. Lett., 101, 032107 (2012)
- Н.А. Соболев, А.Е. Калядин, К.Ф. Штельмах, Е.И. Шек. ФТП, 55 (10), 928 (2021)
- Н.А. Соболев, А.Е. Калядин, К.Ф. Штельмах, П.Н. Аруев, В.В. Забродский, Е.И. Шек. ФТП, 56 (9), 904 (2022)
- J.F. Ziegler, M.D. Ziegler, J.P. Biersack. Nucl. Instr. Meth. B, 268, 1818 (2010)
- http://www.srim.org
- N.A. Sobolev, A.M. Emel`yanov, E.I. Shek, O.V. Feklisova, E.B. Yakimov, T.V. Kotereva. Phys. Status Solidi С, 2 (6), 1842 (2005)
- R. Sauer, J. Weber, J. Stolz, E.R. Weber, K.H. Kurster, H. Alexander. Appl. Phys. A, 36, 1 (1985)
- S. Binetti, R. Somaschini, A. Le Donne, E. Leoni, S. Pizzini, D. Li, D. Yang. J. Phys.: Condens. Matter, 14, 13247 (2002)
- Luelue Xiang, Dongsheng Li, Lu Jin, Shuming Wang, Deren Yang. J. Appl. Phys., 113, 033518 (2013)
- L.I. Fedina, A.K. Gutakovskii, T.S. Shamirzaev. J. Appl. Phys., 124, 053106 (2018)
- В.И. Вдовин, Л.И. Федина, А.К. Гутаковский, А.Е. Калядин, Е.И. Шек, К.Ф. Штельмах, Н.А. Соболев. Кристаллография, 66 (4), 597 (2021)
- V. Alex, S. Finkbeiner, J. Weber. J. Appl. Phys., 79, 6943 (1996)
- E.A. Steinman, A.N. Tereshchenko, N.V. Abrosimov. Solid State Phenomena, 131--133, 607 (2008)
- А.Е. Калядин, К.Ф. Штельмах, П.Н. Аруев, В.В. Забродский, К.В. Карабешкин, Е.И. Шек, Н.А. Соболев. ФТП, 54 (6), 580 (2020)
- G. Davies. Phys. Reports, 176, 83 (1989)
- E.A. Steinman, O. Kononchuk, A.N. Tereshchenko, A.A. Mazilkin. Solid State Phenomena, 156--158, 555 (2010)
- А.Н. Терещенко, Д.С. Королев, А.Н. Михайлов, А.И. Белов, А.А. Никольская, Д.А. Павлов, Д.И. Тетельбаум, Э.А. Штейнман. ФТП, 52 (7), 580 (2018)
- K.L. Shaklee, R.E. Nahory. Phys. Rev. Lett., 24, 942 (1970)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.