研究目的
阐明氮(N)和硼(B)掺杂的n型4H-SiC中声子辅助施主-受主对(DAPs)与自由电子-受主(e-A)发射的作用,以理解载流子复合机制并开发高显色指数的荧光SiC。
研究成果
N+B掺杂的n型4H-SiC中与D中心相关的绿光发光涉及声子辅助的DAP和e-A复合过程,其中DAP发射在低温下衰减更快,而e-A发射在高温下占主导地位。高温会增强空穴热发射速率,从而加速e-A衰减。这些发现对于设计缓冲层以及开发用于白光发光二极管等应用的荧光SiC至关重要。
研究不足
该论文未明确说明局限性,但潜在方面包括:在特定温度下难以区分重叠的DAP和e-A发射,以及所采用的特定掺杂浓度和温度可能无法涵盖所有情况。
1:实验设计与方法选择:
通过温度依赖的时间分辨光致发光(TRPL)光谱分析来区分声子辅助的DAP和e-A发射。该方法采用TRPL衰减曲线并结合Voigt轮廓进行光谱拟合以分离各组分。
2:样品选择与数据来源:
在4H-SiC衬底上通过化学气相沉积生长了厚度为48–100微米的N+B共掺n型4H-SiC外延层。掺杂浓度通过二次离子质谱(SIMS)测定,其中N浓度为7×10^17 cm?3至8×10^18 cm?3,B浓度为2×10^16 cm?3至7×10^17 cm?3。
3:实验设备与材料清单:
使用三倍频Nd:YVO?激光器(波长355 nm,脉宽5 ns)和三倍频Nd:YLF激光器(波长349 nm)作为激发源。TRPL测量采用配备数字延迟脉冲发生器的光子多通道分析仪(PMA-12 C10029,滨松光子学株式会社)。稳态PL及PL成像使用He–Cd激光器(波长325 nm)和带313±20 nm带通滤光片的Hg–Xe灯。
4:实验流程与操作步骤:
在79至523 K范围内以10 kHz脉冲重复频率获取TRPL衰减曲线,采集不同延迟时间的PL光谱。同时进行微波光电导衰减(微波PCD)测量?;袢?0至523 K的稳态PL光谱及室温下的二维PL图像。
5:数据分析方法:
采用双Voigt轮廓曲线拟合分离TRPL光谱中的DAP和e-A组分,通过e-A发射强度的阿伦尼乌斯图估算激活能。
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获取完整内容-
photonic multichannel analyzer
PMA-12 C10029
Hamamatsu Photonics K.K.
Recording TRPL spectra
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Nd:YVO4 laser
Excitation source for TRPL measurements
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Nd:YLF laser
Excitation source for microwave PCD measurements
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He-Cd laser
Excitation source for steady-state PL measurements
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Hg-Xe lamp
Excitation source for PL imaging
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