Blue electroluminescence device by MOS structure with Si-implanted SiO_2
硅注入SiO_2 MOS结构蓝色电致发光器件
基本信息
- 批准号:17560289
- 负责人:
- 金额:$ 1.73万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:2005
- 资助国家:日本
- 起止时间:2005 至 2006
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Since silicon is the most important material for very large scale integrated circuits (VLSI), superior process compatibility with Si VLSI makes Si-based light emitting devices attractive for the wide variety of application of integrated intelligent displays. Blue electroluminescence (EL) devices by MOS structure with Si-implanted Si0_2 were studied. MOS structures of which gate oxide had excess Si in SiO_2 were fabricated on p- or n-type Si substrates with Au/ITO electrodes. In addition to implantation, Si ion doping technique was used to introduce excess Si into the gate oxide. Electric and EL characteristics of the devices were analyzed.Test devices with higher Si dose gave larger current in large V_G region regardless of the type of Si substrate. Capacitance vs. gate voltage (C-V) characteristics showed hysteresis curves. It suggests that charges in the traps induced by Si-implantation are altered with the polarity of applied voltages. MOS structures with Si ion doped oxide did not give hysteresis curves. The damaged surfaces of Si substrates, which were observed by cross section TEM, caused large leakage current. SIMS analysis suggests that the amount of light ion species such as SiF_<3^+> and SiF_<2^+> was more than the expected, resulting in deeper ion profile.EL spectra under direct-current (dc) operation showed a peak at 450 nm in MOS structures with Si-implanted SiO_2 of both Si substrate types. EL spectra of MOS structures with either substrate type can be separated into 5 components i.e.hv=1.0,1.6,1.9,2.4,2.8 eV. A model of EL emission mechanism is proposed for the Si-implanted MOS EL device. EL spectra under alternating current (ac) operation have the same components as dc-EL. The lower photon energy components of EL spectra become larger in ac operation. It can be interpreted as the difference of response speed of trap levels induced into the gate oxide by ion implantation.
由于硅是非常大规模集成电路(VLSI)的最重要材料,因此与SI VLSI的卓越过程兼容性使基于SI的光发射设备对集成智能显示器的广泛应用有吸引力。研究了蓝色电致发光(EL)通过MOS结构进行SI植入Si0_2的设备。在用AU/ITO电极的P-或N型Si底物上制造了Gate氧化物在SIO_2中具有过量Si的MOS结构。除植入外,还使用Si si ion掺杂技术将多余的Si引入栅极氧化。分析了设备的电气和EL特性。无论SI底物的类型如何,SI剂量较高的测试设备在大型V_G区域中的电流较大。电容与栅极电压(C-V)特性显示磁滞曲线。它表明,通过施加电压的极性改变了由Si植入物引起的陷阱中的电荷。带有氧化掺杂的氧化物的MOS结构没有给出滞后曲线。通过横截面TEM观察到的Si底物的损坏表面导致大量泄漏电流。 SIMS分析表明,诸如SIF_ <3^+>和SIF_ <2^+>之类的轻离子物种的量超过了预期,从而导致更深的离子曲线。直接电流下的EL光谱(DC)的操作显示了峰在MOS结构中,在450 nm处具有两种Si底物类型的SI植入SIO_2。具有两种底物类型的MOS结构的EL光谱可以分为5个成分,即HV = 1.0,1.6,1.9,2.4,2.8 eV。为Si植入的MOS EL设备提出了EL发射机制的模型。交流电(AC)操作下的EL光谱具有与DC-EL相同的组件。 EL光谱的较低光子能量成分在AC操作中变得更大。它可以解释为通过离子植入诱导到门氧化的陷阱水平的响应速度差。
项目成果
期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
SiドープMOS容量の電気的特性
硅掺杂MOS电容器的电气特性
- DOI:
- 发表时间:2006
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Y.Yasui;K.Shimomai;M.Futamoto;M.Ohtake;松田敏弘他
- 通讯作者:松田敏弘他
Electrolumineseence from MOS capacitors with Si implanted oxide on p-type and n-type Si substrate
p 型和 n 型 Si 衬底上硅注入氧化物 MOS 电容器的电致发光
- DOI:
- 发表时间:2005
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:中田勝志;福崎浩司;澤田真哉;吉岡芳夫;T.Matsuda
- 通讯作者:T.Matsuda
Electric Characteristics of MOS capacitors with Si-implanted SiO_2
Si注入SiO_2 MOS电容器的电特性
- DOI:
- 发表时间:2006
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:吉岡芳夫;所山太二;T.Matsuda
- 通讯作者:T.Matsuda
Electroluminescence from MOS capacitors with Si implanted oxide on p-type and n-type Si substrate
p 型和 n 型 Si 衬底上硅注入氧化物 MOS 电容器的电致发光
- DOI:
- 发表时间:2005
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:澤田真哉;中田勝志;福崎浩司;吉岡芳夫;T.Matsuda
- 通讯作者:T.Matsuda
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