高劑量Si離子注入Si-,3-N-,4-薄膜引起的發(fā)光研究.pdf

1、微電子工業(yè)的飛速發(fā)展，迫切需要研制新型的、高效的半導(dǎo)體發(fā)光材料。硅是目前最重要也是應(yīng)用最為廣泛的半導(dǎo)體材料，然而硅是間接帶隙材料，其發(fā)光效率非常低，根本滿足不了現(xiàn)代大規(guī)模集成光電路的要求。因此實(shí)現(xiàn)硅基材料的高效發(fā)光無(wú)論對(duì)于基礎(chǔ)研究還是對(duì)于實(shí)際應(yīng)用都具有十分重要的意義。實(shí)現(xiàn)Si基材料的可見(jiàn)發(fā)光的一種有效方法就是形成納米尺寸的Si單晶。生成納米晶硅有多種方法，其中離子注入的方法是一種能與現(xiàn)代微電子技術(shù)兼容的方法?；陔x子注入法，人們已經(jīng)廣泛

2、地研究了SiO2薄膜發(fā)光改性及其機(jī)理。然而至今關(guān)于其發(fā)光機(jī)理還沒(méi)有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。本論文在研究SiO2薄膜中Si離子注入發(fā)光的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步采用高劑量Si離子注入Si3N4薄膜詳細(xì)地研究了注入及隨后熱處理引起的發(fā)光改性及其熱演變規(guī)律。結(jié)果表明，與SiO2薄膜結(jié)果類似，高劑量Si離子注入會(huì)引起Si3N4在藍(lán)紫光范圍內(nèi)強(qiáng)烈的發(fā)光。該發(fā)光不僅僅依賴于激發(fā)光的波長(zhǎng)，而且其強(qiáng)度隨退火溫度增加而減小。結(jié)合電子自旋共振結(jié)果，認(rèn)為該藍(lán)紫光發(fā)射不能簡(jiǎn)單地歸因