权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

Siナノ結晶へのn、p型不純物同時ドーピングによるナノpn接合の形成

将 n 型和 p 型杂质同时掺杂到 Si 纳米晶中形成纳米 pn 结

基本信息

批准号：
11750017
负责人：
藤井稔
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750017/
关键词：
Si ナノ結晶 SiGe 不純物発光欠陥 ESR ドーピング

项目摘要

本研究は、直径数ナノメートル程度のSiナノ結晶に、PやBをドーピングしナノメートルスケールのpn接合を形成することを最終目的としている。前年度までは、Pを低濃度にドープすると欠陥が解消し発光効率が改善すること、及び、ある濃度以上にドープすると、ナノ結晶内部で、Pドーピングにより供給された電子と光励起された電子-正孔対の間でAuger相互作用が可能になり、発光効率が急激に低下することを見出した。本年度は主にSi_<1-x>Ge_x混晶ナノ結晶に対して、不純物ドーピングの影響について研究を行なった。フォトルミネッセンス及び電子スピン共鳴(ESR)測定より、Si_<1-x>Ge_x混晶ナノ結晶の発光効率がSiナノ結晶に比べて非常に低いこと、及びSi_<1-x>Ge_x混晶ナノ結晶の表面には、Geダングリングボンド(Ge Pbセンター)が多数存在し、このダングリングボンドが発光効率低下の原因であることが明らかになった。Si_<1-x>Ge_x混晶ナノ結晶にPをドープすると、欠陥が劇的に解消され、発光効率が10倍以上改善することを見出した。これは、Pにより供給された電子がダングリングボンドを不活性化するためであると考えられる。さらにESR測定より、Pドーピングにより供給された電子は、Ge Pbセンターを優先的に不活性化した後、Si Pbセンター(Si、SiO2界面の酸素欠損欠陥)を不活性化することを明らかにした。可視-赤外光吸収測定を行なったところ、Pを高濃度にドープした試料で、赤外領域に単調に増加する吸収を見出した。この吸収は、伝導帯内の電子の遷移によるものであることから、すべての欠陥が解消すると、Pドーピングにより供給された電子は、自由電子としてふるまうことが明らかになった。本研究により、ナノメートルサイズのSi_<1-x>Ge_x混晶に不純物ドーピングによりキャリア制御が可能であることがはじめて明らかになった。

This study aimed to determine the final objective of the formation of pn junctions between Si crystals and P/B crystals. In the past year, the emission efficiency has been improved due to the lack of light absorption at low concentrations of P and P, and the increase in the emission efficiency due to the presence of Auger interaction between electrons and positive holes in the crystal interior. This year, the main Si_<1-x>Ge_x mixed crystal is studied on the influence of crystallization and impurity. The <1-x>light emission efficiency of Si_Ge_x mixed crystal is very low compared with Si_ Ge_x mixed crystal. The light emission efficiency of Si_ Ge_x mixed crystal is very low compared with Si_ Ge_x mixed crystal. The light emission efficiency of Ge_<1-x>Ge_x mixed crystal is very low compared with Si_ Ge_x mixed crystal. Si_<1-x>Ge_x mixed crystal P_(10) This is the first time that the United States has made such a move. ESR measurement, P and P supply, electron supply, Ge Pb supply, deactivation, Si Pb supply (acid deficiency at Si, SiO2 interface), deactivation, etc. Visible light absorption measurement of high concentration of P in the sample, high concentration of P in the field This absorption can lead to the migration of electrons in the conduction band, and the gap between electrons and free electrons supplied by the PDA can be eliminated. In this study, Si_<1-x>Ge_x mixed crystal impurities were studied.