Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 37: Unordnung und Wechselwirkung

HL 37.4: Vortrag

Donnerstag, 29. März 2001, 16:15–16:30, S16

Luminenszenz von Erbium-Ionen in a-SiO_x:H — •Matthias Schmidt¹, Andreas Janotta¹, Rainer Janssen¹, Christoph Buchal² und Martin Stutzmann¹ — ¹Walter Schottky Institut, Am Coulombwall, 85748 Garching — ²FZ Jülich, ISI - 2, 52425 Jülich

Er³⁺-Ionen zeigen einen intra-4f Übergang bei einer Wellenlänge von 1.54 µm, dem Transmissionsmaximum gängiger optischer Fasern. Amorphe hydrogenisierte Silizium-Suboxide (a-SiO_x:H) eignen sich auf Grund der durch den Sauerstoffgehalt veränderbaren optischen Bandlücke E₀₄ als Wirtsmaterial für den Einbau von Er-Ionen und die Untersuchung des Energietransfermechanismus zwischen elektronischen Zuständen des Wirtsgitters und der Er-Ionen.
Er-Ionen wurden durch Implantation in intrinsische a-SiO_x:H mit Sauerstoffgehalten von 0 bis 50 at.% eingebracht. Tempern für eine Stunde bei 250 - 300 ^∘C heilt Implantationsschäden aus und aktiviert die Er-PL. Eine intensive Er-Lumineszenz wird nur für Konzentrationen größer als 10²⁰ cm⁻³ erzielt.
Die Abhängigkeit der Erbiumlumineszenzintensität von Temperatur und Sauerstoffgehalt ermöglicht Aussagen über die Art des Energietransfers von SiO_x zu Er³⁺. Auch erste Ergebnisse hinsichtlich einer Er-Elektrolumineszenz sowie Untersuchungen zum Einfluß von Er-O-Komplexen werden vorgestellt.