希士類元素パルスレーザード-ピングSiの高温短時間熱処理による高輝度発光化

稀有元素脉冲激光掺杂硅高温短时热处理实现高亮度发光

• 批准号: 06750317
• 负责人: 江龍 修
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750317/
• 关键词: パルスレーザード-ピング; 希士類元素Er

本研究の目的は、レーザード-ピング時の基板温度を室温から1000℃までの広い温度範囲で、短時間熱処理を行いながら、Si基板表面近傍に効率よくEr発光センターを導入する手法を確立することである。成果1)Erド-ピングに先立ち、SiにP原子をin-situでレーザード-ピングを行った。IR照射により800℃に基板温度を保ちながらエキシマレーザード-ピングを行った結果、表面から180Åの極表面領域にn-Type層を形成することに成功した。IR照射を行わない場合、RBSチャネリング測定による評価で結晶性は低下しているが、IR照射を行った場合、I)ドープしたP原子は格子位置完全に置換していること、II)ド-ピング領域は、基板に用いたSi単結晶と同様の結晶性を保持していること、を明らかにした。成果2)IR照射を行いながらErド-ピングを行うことにより、基板の深さ方向に対する温度勾配が小さくなることにより、より深い位置まで均一な濃度でErド-ピングが可能となることが、熱伝導解析の結果と比較して明かとなった。更に、600℃を越える温度に基板を保持した場合、Si基板表面から基板内部のEr原子に酸素原子が取り込まれ、Er発光センサーの発光強度が2倍以上に増大することを初めて明らかにした。酸素原子挙動は、共鳴RBS測定を発展させて、共鳴チャンネリング測定を行うことにより初めて確認できた。IR照射による真空チャンバー外からの熱源の供給は、汚染がなく、レーザード-ピング方と組み合わせることにより、従来レーザード-ピング法で問題となっていた、結晶欠陥導入等を防ぐことが可能となることを初めて示した。

は の purpose, this study レ ー ザ ー ド - ピ ン グ を の substrate temperature when the room temperature か ら 1000 ℃ ま で の hiroo い temperature fan 囲 で line, short time heat 処 を い な が ら, Si substrate surface near alongside に sharper rate よ く Er 発 light セ ン タ ー を import す る gimmick を establish す る こ と で あ る. Results 1) Er ド - ピ ン グ に ち, Si に P atomic を first in - situ で レ ー ザ ー ド - ピ ン グ を line っ た. IR radiation に よ り 800 ℃ に substrate temperature を bartender ち な が ら エ キ シ マ レ ー ザ ー ド - ピ ン グ を line っ た results, surface か ら 180 a の polar surface area に n - Type layer を form す る こ と に successful し た. IR radiation line を わ な い occasions, RBS チ ャ ネ リ ン グ determination に よ る review 価 で crystalline は low し て い る が, IR radiation を っ た occasion, I) ド ー プ し た P atomic は grid location completely に replacement し て い る こ と, II) ド - ピ ン は グ field, substrate に い た Si 単 crystallization と with others の crystalline を keep し て い る こ と, を Ming ら に に た. Results 2) IR radiation line を い な が ら Er ド - ピ ン グ を line う こ と に よ り, substrate の さ direction に す seaborne る temperature hook with small が さ く な る こ と に よ り, よ り position deep い ま で uniform な concentration で Er ド - ピ ン グ が may と な る こ と が, thermal analytical の 伝 guide results と し て Ming か と な っ た. More に, 600 ℃, the more を え る temperature に substrate を し た occasions, Si substrate surface か ら substrate internal の Er に acid element atoms が take り 込 ま れ, Er 発 light セ ン サ ー の 発 light intensity が に raised for more than 2 times the big す る こ と を early め て Ming ら か に し た. Acid determined atomic 挙 は, resonance RBS を 発 exhibition さ せ て, empathy チ ャ ン ネ リ ン グ line measurement を う こ と に よ り early め て confirm で き た. IR radiation に よ る vacuum チ ャ ン バ ー outside か ら の heat supply の は, pollution が な く, レ ー ザ ー ド - ピ ン グ party と group み close わ せ る こ と に よ り, 従 レ ー ザ ー ド - ピ ン で グ method と な っ て い た, crystallization owe 陥 import を anti ぐ こ と が may と な る こ と を early め て in し た.

项目成果

江龍修: "エキシアレーザード-ピングによるSi中のEr原子分布" The Journal of Ion Science and Technology. 20. 21-27 (1994)

Osamu Jiang：“Exia 激光掺杂在 Si 中的 Er 原子分布”，《离子科学与技术杂志》，20. 21-27 (1994)。