Випромінювання світла з кремнієвих структур з діелектричною ізоляцією

Автори С.П. Павлюк , Л.В. Іщук, В.М. Телега , В.Ю. Малишев, С.Г. Дубовик
Приналежність

Київський національний університет імені Тараса Шевченка, вул. Володимирська 64, 01601 Київ, Україна

Е-mail pps@univ.kiev.ua
Випуск Том 12, Рік 2020, Номер 4
Дати Одержано 18 квітня 2020; у відредагованій формі 15 серпня 2020; опубліковано online 25 серпня 2020
Посилання С.П. Павлюк, Л.В. Іщук, В.М. Телега, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 12 № 4, 04021 (2020)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.12(4).04021
PACS Number(s) 73.40.Qv
Ключові слова Кремнієва структура з діелектричною ізоляцією, Струми екстремально великої густини, Джоулів розігрів, Випромінювання світла.
Анотація

В роботі представлено результати експериментального дослідження залежності струму зразків кремнієвих структур з діелектричною ізоляцією (SSDI) від напруги та описані особливості протікання струмів екстремально великої густини у структурах. Проведено дослідження процесів самоорганізації електронно-діркової плазми в SSDI, виготовлених за технологією SDI та проаналізовано отримані результати. Експериментально була визначена температура Ti виникнення власної провідності, що становила 860 K, при густині струму менше ніж 2(104 A/cm2, що в порівнянні перевищує температуру в структурах, виготовлених за технологією “кремній на ізоляторі” (SOI), більш ніж на 200 K. Показано, що струм викликає інтенсивний джоулів розігрів структур, виникнення у них власної провідності та утворення електронно-діркової плазми. Розшарування плазми супроводжується світінням у вигляді симетрично розташованих червоних плям. Виникнення кожної нової плями супроводжується утворенням S-подібної ділянки на вольт-амперній характеристиці, що є типовим проявом утворення шнура струму. Струмовий шнур виникає, якщо характеристика залежності струму від напруги (I-U) структур SSDI настільки відхиляється від закону Ома, що має S-подібну форму. Зовнішній вигляд шнурів характерний для матеріалів, зокрема напівпровідників, електропровідність яких швидко збільшується зі зростанням температури через збільшення концентрації носіїв заряду. Проаналізовано отримані результати на структурах SSDI і результати досліджень випромінювання світла із структур, виготовлених за технологією SOI, що були виконані авторами раніше. З’ясовано, що ефекти в структурах SOI виникають при більш низьких значеннях густини струму.

Перелік посилань