掺Er纳米硅薄膜的发光特性研究

我们在淀积纳米硅薄膜过程直接掺入N、C等铒激活杂质，形成的富硅氮化硅和碳化硅作为母体材料，通过调节工艺参数，首先获得这些材料较强的室温光致发光，并证明这些材料结构上存在分凝现象，而这一事实既是母体材料也是铒发光的关键所在。研究中首次发现了富硅氮化硅材料的共振拉曼现象，首次证明富硅碳化硅表层高度无序结构与体内分凝现象有共存，高温退火后，富硅碳化硅实现了室温黄光发射。以上结果在国内外均未见报导。本研究证明，采用PECVD方法制备的非晶薄膜要实现室温铒发光，首先母体材料要具有低的缺陷态密度和强的高能量室温发光；其次，铒注入后需采用低温退火与高温快速热退火相接合的工艺。