Münster 1999 – scientific programme
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HL: Halbleiterphysik
HL 25: Si/Ge
HL 25.9: Talk
Wednesday, March 24, 1999, 17:00–17:15, H2
1,54 µm-Lumineszenz von Er in SiGe(O)- und Si1−yCy-Legierungsschichten — •M. Markmann1, E. Neufeld1, A. Sticht1, A. Luigart1, K. Brunner1, G. Abstreiter1, U. Breuer2 und Ch. Buchal3 — 1Walter Schottky Institut, Techn. Universität München, D-85748 Garching — 2ZCH, Forschungszentrum Jülich GmbH, D-52425 Jülich — 3ISI 2, Forschungszentrum Jülich GmbH, D-52425 Jülich
Durch Dotierung von kristallinem Silizium mit Erbium läßt sich bei geeigneter lokaler Umgebung spektral scharfe Lumineszenz bei 1,54 µm Wellenlänge - dem Dämpfungsminimum von SiO2 Glasfasern - aufgrund eines Intra-4f-Übergangs des Er3+-Ions erreichen.
Er und O dotierte Si/SiGe Leuchtdioden, die mittels Molekularstrahlepitaxie als Wellenleiter in Mesageometrie hergestellt sind, zeigen Elektrolumineszenz aus der Endfacette des Wellenleiters mit hoher örtlicher Lokalisierung. Mit steigendem Germaniumgehalt erhöht sich die Durchbruchspannung der Diode, was zu einer erhöhten Elektronstoßanregung der Erbiumionen und effizienter Elektrolumineszenz in Sperrichtung führt. Ein geringerer Rückgang der Lumineszenzintensität mit steigender Temperatur wird beobachtet (4K bis 300K).
Untersuchungen des Si:Er-Systems mit C als Kodotierung alternativ zu O zeigen vergleichbare Effizienz. Eine systematische Analyse der Lumineszenzeffizienz abhängig von der Temperatur und den Wachstumsparametern wird präsentiert.