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Au/(SiO2/Si/SiO2)纳米双势垒/n+-Si结构的电致发光研究

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孙永科, 衡成林, 王孙涛, 秦国刚, 马振昌, 宗婉华. 2000: Au/(SiO2/Si/SiO2)纳米双势垒/n+-Si结构的电致发光研究, 物理学报, 49(7): 1404-1408. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2000.07.039
引用本文: 孙永科, 衡成林, 王孙涛, 秦国刚, 马振昌, 宗婉华. 2000: Au/(SiO2/Si/SiO2)纳米双势垒/n+-Si结构的电致发光研究, 物理学报, 49(7): 1404-1408. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2000.07.039
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SUN YONG-KE, HENG CHENG-LIN, WANG SUN-TAO, QIN GUO-GANG, MA ZHEN-CHANG, ZONG WAN-HUA. 2000: ELECTROLUMINESENCE FROM Au/(SiO2/Si/SiO2)NANOSCALE DOUBLE-BARRIER/n+-Si STRUCTURE, Acta Physica Sinica, 49(7): 1404-1408. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2000.07.039
Citation: SUN YONG-KE, HENG CHENG-LIN, WANG SUN-TAO, QIN GUO-GANG, MA ZHEN-CHANG, ZONG WAN-HUA. 2000: ELECTROLUMINESENCE FROM Au/(SiO2/Si/SiO2)NANOSCALE DOUBLE-BARRIER/n+-Si STRUCTURE, Acta Physica Sinica, 49(7): 1404-1408. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2000.07.039
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Au/(SiO2/Si/SiO2)纳米双势垒/n+-Si结构的电致发光研究

  • 北京大学物理系,北京,100871

  • 信息产业部第十三研究所,砷化镓集成电路国家重点实验室,石家庄,050051

ELECTROLUMINESENCE FROM Au/(SiO2/Si/SiO2)NANOSCALE DOUBLE-BARRIER/n+-Si STRUCTURE

  • 摘要: 利用射频磁控溅射方法,在n+-Si衬底上淀积SiO2/Si/SiO2纳米双势垒单势阱结构,其中Si层厚度为2至4nm,间隔为0.2nm,邻近n+-Si衬底的SiO2层厚度固定为1.5nm,另一SiO2层厚度固定为3nm.为了对比研究,还制备了Si层厚度为零的结构,即SiO2(4.5nm)/n+-Si结构.在经过600℃氮气下退火30min,正面蒸上半透明Au膜,背面也蒸Au作欧姆接触后,所有样品都在反向偏置(n+-Si的电压高于Au电极的电压)下发光,而在正向偏压下不发光.在一定的反向偏置下,电流和电致发光强度都随Si层厚度的增加而同步振荡,位相相同.所有样品的电致发光谱都可分解为相对高度不等的中心位于2.26eV(550nm)和1.85eV(670nm)两个高斯型发光峰.分析指出该结构电致发光的机制是:反向偏压下的强电场使Au/(SiO2/Si/SiO2)纳米双势垒/n+-Si结构发生了雪崩击穿,产生大量的电子-空穴对,它们在纳米SiO2层中的发光中心(缺陷或杂质)上复合而发光.
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出版历程
  • 刊出日期:  2000-07-30

Au/(SiO2/Si/SiO2)纳米双势垒/n+-Si结构的电致发光研究

  • 北京大学物理系,北京,100871
  • 信息产业部第十三研究所,砷化镓集成电路国家重点实验室,石家庄,050051

摘要: 利用射频磁控溅射方法,在n+-Si衬底上淀积SiO2/Si/SiO2纳米双势垒单势阱结构,其中Si层厚度为2至4nm,间隔为0.2nm,邻近n+-Si衬底的SiO2层厚度固定为1.5nm,另一SiO2层厚度固定为3nm.为了对比研究,还制备了Si层厚度为零的结构,即SiO2(4.5nm)/n+-Si结构.在经过600℃氮气下退火30min,正面蒸上半透明Au膜,背面也蒸Au作欧姆接触后,所有样品都在反向偏置(n+-Si的电压高于Au电极的电压)下发光,而在正向偏压下不发光.在一定的反向偏置下,电流和电致发光强度都随Si层厚度的增加而同步振荡,位相相同.所有样品的电致发光谱都可分解为相对高度不等的中心位于2.26eV(550nm)和1.85eV(670nm)两个高斯型发光峰.分析指出该结构电致发光的机制是:反向偏压下的强电场使Au/(SiO2/Si/SiO2)纳米双势垒/n+-Si结构发生了雪崩击穿,产生大量的电子-空穴对,它们在纳米SiO2层中的发光中心(缺陷或杂质)上复合而发光.

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