NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT ĐIỆN CỦA MÀNG Ge PHA TẠP ĐIỆN TỬ TỪ NGUỒN RẮN GaP VÀ Sb BẰNG PHƯƠNG PHÁP EPITAXY CHÙM PHÂN TỬ
Thông tin bài báo
Ngày nhận bài: 17/06/19                Ngày hoàn thiện: 04/07/19                Ngày đăng: 28/08/19Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, tính chất điện của màng Ge được pha tạp điện tử sử dụng đồng thời từ hai nguồn rắn GaP và Sb được tập trung khảo sát. Màng Ge được lắng đọng trực tiếp trên đế Si bằng phương pháp nuôi cấy chùm phân tử. Sự thay đổi điện trở suất của lớp Ge khi thay đổi nhiệt độ tăng trưởng từ 140oC đến 300oC và thay đổi nhiệt độ nguồn Sb trong khoảng 257-330oC đã được phân tích nhờ phép đo điện trở bốn điểm. Độ linh động của hạt tải và mật độ điện tử trong mạng nền Ge tham gia vào quá trình dẫn điện được xác định bằng cách thực hiện phép đo hiệu ứng Hall. Kết quả cho thấy, giá trị của mật độ điện tử tự do trong lớp Ge đạt tới 4,1x1019cm-3. Hiệu ứng co hẹp vùng cấm của Ge khi pha tạp điện tử mật độ cao đã được quan sát bằng cách sử dụng phép đo phổ huỳnh quang trong vùng bước sóng từ 1100-2200nm. Khả năng phát quang của lớp Ge pha tạp điện tử từ các nguồn rắn GaP và P được cải thiện đáng kể với cường độ huỳnh quang tăng gấp 3 lần so với màng Ge chỉ pha tạp P.
Từ khóa
Toàn văn:
PDFTài liệu tham khảo
[1]. X. Sun, J.F. Liu, L.C. Kimerling, and J. Michel, “Direct gap photoluminescence of n-type tensile strained Ge-on-Si”, Appl. Phys. Lett., 95, 011911, 2009.
[2]. M. El Kurdi, T. Kociniewski, T.-P. Ngo, J. Boulmer, D. Débarre, P. Boucaud, J. F. Damlencourt, O. Kermarrec, and D. Bensahel, “Enhanced photoluminescence of heavily n-doped germanium”, Appl. Phys. Lett., 94, 191107, 2009.
[3]. X. Sun, J.F. Liu, L.C. Kimerling and J. Michel, “Toward a germanium laser for integrated silicon photonics”, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., 16, 124, 2010.
[4]. Luong T. K. P. et al,“Control of Tensile Strain and Interdiffusion in Ge/Si(001) Epilayers Grown By Molecular-Beam Epitaxy", J. Appl. Phys., 114, 083504, 2013.
[5]. N. Koshida and H. Koyama, “Visible electroluminescence from porous silicon”, Appl. Phys. Lett., 60, 347, 1992.
[6]. B. Zheng, J. Michel, F.Y.G. Ren, L.C. Kimerling, D.C. Jacobson and J.M. Poate, “Room-temperature sharp line electroluminescence at λ=1.54 μm from an erbiumdoped silicon light-emitting diode”, Appl. Phys. Lett., 64, 2842, 1994.
[7]. L. Pavesi, L. Dal Negro, C. Mazzoleni, G. Franzo and F. Priolo, “Optical gain in silicon nanocrystals”, Nature, 408, 440, 2000.
[8]. C.S. Peng, Q. Huang, W.Q. Cheng, J.M. Zhou, Y.H. Zhang, T.T. Sheng, and C.H.Tung, “Optical properties of Ge self-organized quantum dots in Si”, Phys. Rev. B, 57, 8805, 1998.
[9]. M. El Kurdi, S. David, P. Boucaud, C. Kammerer, X. Li, V. Le Thanh, S. Sauvage, J.-M. Lourtioz, “Strong 1.3-1.5 μm luminescence from Ge/Si self-assembled islands in highly-confining microcavities on silicon-on-insulator”, J. Appl. Phys., 96, 997, 2004.
[10]. Luong Thi Kim Phuong, Croissance épitaxiale de germanium contraint en tension et fortement dopé de type n pour des applications en optoélectronique intégrée sur silicium, Doctoral Thesis, Aix-Marseille, France, 2014.
[11]. T.K.P. Luong, A. Ghrib, M.T. Dau, M.A. Zrir, M. Stoffel, V. Le Thanh, R. Daineche, T.G. Le, V. Heresanu, O. Abbes, M. Petit, M. El Kurdi, P. Boucaud, H. Rinnert, and J. Murota, Thin Solid Films 557, 70–75, 2014.
[12]. T. K. P. Luong et al, “Enhanced Tensile Strain in P-doped Ge Films Grown by Molecular Beam Epitaxy Using GaP and Sb Solid Sources”, Journal of Electronics Materials, 49, 4674, 2019.
[13]. R. Camacho-Aguilera, Z. Han, Y. Cai, L.C. Kimerling and J. Michel,“Direct Band Gap Narrowing in Highly Doped Ge”, Appl. Phys. Lett., 102, 152106, 2013.
[14]. S. C. Jain and D. J. Roulston,“A Simple Expression for Band Gap Narrowing (BGN) In Heavily Doped Si, Ge, GaAs and GexSi1−x Strained Layers”, Solid State Electron, 34, 453, 1991.
[15]. M. Oehme, M. Gollhofer, D. Widmann, M. Schmid, M. Kaschel, E. Kasper, and J. Schulze, “Direct Bandgap Narrowing in Ge LED’s On Si Substrates”, Opt. Exp., 21, 2206, 2013.Các bài báo tham chiếu
- Hiện tại không có bài báo tham chiếu