ReSi2-x稀土硅化物薄膜及其红外特性的研究

利用离子束合成技术，将稀土镧、铈、钕元素掺杂到单晶硅中，对注入层的结构和光致发光性能进行了研究。注入层中为多晶的RESi2，其形成量和结晶完整性随注入剂量的增加而上升。在高剂量注入时，注入层析出RESi2-x或RE5Si4，高温热处理后，镧、铈、钕注入层中形成高度取向的RESi2-x或RE5Si4所以在离子束合成过程中，硅化物的第一析出相为RESi2。注入层的光致发光性能分析表明紫外光激发时发光光强度随激发光波长的减小而增大；近红外光激发时发光强度则随激发光波长的增加而上升，表现出较好的光致上转换发光特性。同时发光强度随着热处理温度上升而大幅度增加。所有的样品中发光谱都具有相似的形状。掺杂层的光致发光现象与注入层中稀土元素的状态有关。