Калядин А.Е.   Соболев Н.А.  

Светодиоды с дислокационной люминесценцией в кремнии, содержащем кислородные преципитаты

Докладчик: Калядин А.Е.

Дислокационная люминесценция (ДЛ) впервые наблюдалась при температуре жидко-го гелия в Si, подвергнутому четырёхточечному изгибу при 850°С [1]. Большое количество технологических методов было предложено для созданий светоизлучающих структур (СИС) с ДЛ: одноосное давление при повышенных температурах, релаксация выращенных на по-верхности Si эпитаксиальных SiGe слоев, лазерная перекристаллизация, жидкофазная эпи-таксия и так называемое склеивание (bonding) пластин [2]. В работе [3] было показано, что СИС с ДЛ м.б. созданы с помощью технологии так называемого “внутреннего геттерирова-ния”, когда в результате многостадийных отжигов пластин Si, выращенного методом Чо-хральского с высокой концентрацией кислорода, формируются дислокации и кислородные преципитаты (КП). Образовавшиеся дислокации служат геттером для металлических быстро диффундирующих примесей.
Считалось, что дислокации и КП являются центрами безызлучательной рекомбина-ции. Авторы [3] показали, что при определенных технологических условиях в таких струк-турах может наблюдаться дислокационная фотолюминесценция (ДФЛ) до 200 К. Авторы [4] оптимизировали технологические условия вышеуказанного метода и изготовили СИС с ДФЛ при комнатной температуре. В работе [5] мы показали, что дополнительная импланта-ция ионов О+ и проведение последнего отжига в хлорсодержащей атмосфере позволяют по-высить интенсивность ДФЛ. После этого были изготовлены светодиоды с дислокационной электролюминесценцией (ДЭЛ) при комнатной температуре [6].
В докладе представлены результаты исследования влияния условий изготовления и измерения на параметры ДЛ.

1. Н.А. Дроздов, А.А. Патрин, В.Д. Ткачев. Рекомбинационное излучение на дисло-кациях в кремнии // Письма ЖЭТФ, 23, 1976 стр. 651-653
2. Н.А. Соболев. Инженерия дефектов в имплантационной технологии кремниевых светоизлучающих структур с дислокационной люминесценцией // ФТП, 44 (1),2010 стр. 3-25
3. S. Binetti, S. Pizzini, E. Leoni et al. Optical properties of oxygen precipitates and dislo-cations in silicon // J. Appl. Phys. 92, 2002 p. 2437
4. K. Bothe, R. J. Falster, and J. D. Murphy Room temperature sub-bandgap photolumines-cence from silicon containing oxide precipitates // Appl. Phys. Lett., 101, 2012 p. 032107
5. Н.А. Соболев, А.Е. Калядин, К.Ф. Штельмах, Е.И. Шек. Влияние дополнительной имплантации ионов кислорода на дислокационную люминесценцию кремния, содержащего кислородные преципитаты // ФТП, 55(10), 2021 стр. 928-931
6. Н.А. Соболев, А.Е. Калядин, В.В Забродский, и др. Кремниевые светодиоды с дислокационной люминесценцией, сформированные с участием кислородных преципитатов // ФТП, 56 (9),2022 стр. 904-907


К списку докладов