Er/O/B 共掺杂硅发光二极管的解析碰撞激发
材料科学
2024-05-28 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
掺铒硅发光二极管在量子信息的产生与存储方面可能具有重要应用。这类二极管在反向偏压下由于碰撞激发，其发光效率比正向偏压下高出两个数量级。然而，这些器件中碰撞激发的物理机制在很大程度上仍未被探索。本工作中，我们制备了一种 Er/O/B 共掺杂硅发光二极管，该器件通过电子与铒离子发生非弹性碰撞的碰撞激发过程展现出强烈的电致发光。我们建立了一个解析碰撞激发理论，用以预测电致发光强度和内量子效率，该理论与实验数据吻合良好。通过拟合，我们发现可激发的铒离子浓度达到了创纪录的 1.9 × 10^19 cm⁻³，并且其中高达 45% 的离子通过碰撞激发处于激发态。这项工作对于开发基于稀土元素的高效经典和量子光源具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2401.05758,
title = {Analytical impact excitation of Er/O/B co-doped Si light emitting diodes},
author = {Xiaoming Wang and Jiajing He and Ao Wang and Kun Zhang and Yufei Sheng and Weida Hu and Chaoyuan Jin and Hua Bao and Yaping Dan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.05758},
year = {2024}
}
备注
16 pages, 5 figures