Optoelectronic Properties of Ce<sup>3+</sup> Doped Silicon Oxide and Oxynitride Electroluminescent Devices
Notice bibliographique
Résumé
In this work, we propose a new type of silicon-based electroluminescent device. The thin film emitting layers of the device were deposited using Electron-Cyclotron-Resonance Plasma Enhanced Chemical-Vapor Deposition (ECR-PECVD) with in-situ Ce3+ doping on a P-type silicon substrate. Oxygen was gradually substituted by nitrogen to produce silicon oxynitride thin films with different layer compositions. Refractive indices extracted from variable-angle spectroscopic ellipsometry (VASE) measurements classified the thin films into two main groups, silicon oxide (SiOx) and silicon oxynitride (SiOxNy). The thin film composition was studied by Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS), verifying the gradual increase in oxygen content. Photoluminescence (PL) spectroscopy of the emitting layer was obtained using a 375 nm laser as an excitation source. All samples were subjected to the post-deposition annealing treatment for 1 hour at different temperatures varying from 600 to 1200°C in 95% N2 and 5% H2 ambient gas environment, yielding considerably stronger blue PL emission than as-deposited ones. PL intensity of SiOx showed a sudden increase due to the formation of Ce2Si2O7 clusters when annealed at 1200°C. Internal Quantum Efficiency (IQE) and External Quantum Efficiency (EQE) were measured using an integrating sphere and a UV-Vis-NIR spectrometer. The optimum layer composition and annealing condition to produce SiOxNy thin films with maximized Ce3+ excitation efficiency were obtained. To further investigate the electrical performance of the produced samples, the thin films were coated with indium tin oxide (ITO) and aluminum (Al) on the top and bottom side of the thin film respectively. Current-Voltage (I-V) measurements showed improved charge injections in SiOxNy compared to SiOx, due to the reduction of the bandgap upon the incorporation of nitrogen.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».