Mechanisms of excitation of the f-f emission in silicon codoped with erbium and oxygen
Creators
- 1. St.Petersburg State Technical Univ., St.Petersburg (Russian Federation)
Description
The Er2O3 cluster in silicon is discussed as a possible source of the Er-related emission in Si:Er, O. A mechanism that gives a simple explanation of the high efficiency of Er atom excitation in Er-O clusters is proposed. Both the cases of photoluminescence and electroluminescence are considered. In the case of photoluminescence the Er excitation high efficiency is connected with the electron state localized on the Er-O cluster. The excitation of f-shell electrons in Er atoms occurs via the Auger recombination of the exciton bound of the Er-O cluster. In the case of electroluminescence under reverse bias the impact excitation cross section is enhanced due to resonance scattering of the hot electrons on the quasi-discrete levels formed by the Er-O cluster quantum-well potential
Abstract (Russian)
Обсуждается гипотеза, по которой кластер Er2O3 в кремнии является возможным источником f-f-эмиссии эрбийсодержащих центров в кремнии, легированном Er и O. Предложен механизм, который дает простое объяснение высокой эффективности возбуждения атома Er в кластере Er-O. Рассмотрены явления фотолюминесценции и электролюминесценции. В случае фотолюминесценции высокая эффективность возбуждения Er связана с состоянием электронов в кластере Er-O. Возбуждение электронов f-оболочки в атомах Er происходит через Оже-рекомбинацию экситона, связанного с Er-O-кластером. В случае электролюминесценции при обратном смещении увеличивается сечение ударного возбуждения, что связано с резонансным рассеянием горячих электронов на квази-дискретных уровнях, сформированных потенциалом квантовых ям кластера Er-OAdditional details
Publishing Information
- Journal Title
- Fizika i Tekhnika Poluprovodnikov
- Journal Volume
- 33
- Journal Issue
- 6
- Journal Page Range
- p. 664-670
- ISSN
- 0015-3222
- CODEN
- FTPPA4
Conference
- Title
- Rare earth impurities in semiconductors and low-dimensional semiconductor structure
- Original Conference Title
- Redkozemel'nye primesi v poluprovodnikakh i nizkorazmernykh poluprovodnikovykh strukturakh
- Dates
- 26 Oct 1998
- Place
- St.Petersburg (Russian Federation)
INIS
- Country of Publication
- Russian Federation
- Country of Input or Organization
- Russian Federation
- INIS RN
- 31015500
- Subject category
- S75: CONDENSED MATTER PHYSICS, SUPERCONDUCTIVITY AND SUPERFLUIDITY;
- Resource subtype / Literary indicator
- Conference
- Descriptors DEI
- AUGER EFFECT; CROSS SECTIONS; CRYSTAL MODELS; DOPED MATERIALS; ELECTROLUMINESCENCE; ELECTRON TEMPERATURE; ENERGY GAP; ERBIUM ADDITIONS; ERBIUM OXIDES; EXCITATION; EXCITONS; F STATES; FEYNMAN DIAGRAM; OXYGEN ADDITIONS; PHOTOLUMINESCENCE; QUANTUM FIELD THEORY; SILICON
- Descriptors DEC
- CHALCOGENIDES; DIAGRAMS; ELEMENTS; EMISSION; ENERGY LEVELS; ENERGY-LEVEL TRANSITIONS; ERBIUM COMPOUNDS; FIELD THEORIES; INFORMATION; LUMINESCENCE; MATERIALS; MATHEMATICAL MODELS; OXIDES; OXYGEN COMPOUNDS; PHOTON EMISSION; QUASI PARTICLES; RARE EARTH ADDITIONS; RARE EARTH COMPOUNDS; SEMIMETALS
Optional Information
- Notes
- 21 refs., 5 figs.