DE102007019209A1 - Silica based light emitter, has front-lateral metallic contact, dielectric protective layer, silica substrate and rear side, conductive contact layer - Google Patents

Silica based light emitter, has front-lateral metallic contact, dielectric protective layer, silica substrate and rear side, conductive contact layer Download PDF

Info

Publication number
DE102007019209A1
DE102007019209A1 DE102007019209A DE102007019209A DE102007019209A1 DE 102007019209 A1 DE102007019209 A1 DE 102007019209A1 DE 102007019209 A DE102007019209 A DE 102007019209A DE 102007019209 A DE102007019209 A DE 102007019209A DE 102007019209 A1 DE102007019209 A1 DE 102007019209A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
silica
dielectric protective
based light
protective layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102007019209A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102007019209B4 (en
Inventor
Slawomir Prucnal
Wolfgang Skorupa
Lars Rebohle
Manfred Helm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Forschungszentrum Dresden Rossendorf eV
Original Assignee
Forschungszentrum Dresden Rossendorf eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Forschungszentrum Dresden Rossendorf eV filed Critical Forschungszentrum Dresden Rossendorf eV
Priority to DE102007019209A priority Critical patent/DE102007019209B4/en
Publication of DE102007019209A1 publication Critical patent/DE102007019209A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102007019209B4 publication Critical patent/DE102007019209B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7728Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
    • C09K11/77342Silicates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

The silica based light emitter has a front-lateral metallic contact (6), a dielectric protective layer (4), silica substrate (1) and a rear side, conductive contact layer. A thin silica dioxide layer (3) between Silica substrate and dielectric protective layer, produced by local thermal oxidation within an environment formed by a thick Silica dioxide layer, contains europium luminescence centers (5). The electrical connections are provided at metallic contact and rear aluminum layer (8).

Description

Die Erfindung betrifft den Aufbau eines Si-basierten Lichtemitters auf der Basis einer MIS(Metall-Isolator-Halbleiter)-Struktur oder MIM(Metall-Isolator-Metall)-Struktur.The The invention relates to the construction of an Si-based light emitter the basis of an MIS (metal-insulator-semiconductor) structure or MIM (metal-insulator-metal) structure.

Si-basierte Lichtemitter [ Rebohle, L. et al.: Blue photo- and electroluminescence of silicon dioxide layers ion-implanted with group IV elements. Appl. Phys. 71, 131–151 (2000) ] gewinnen zunehmend an Bedeutung für die Integration optischer und elektrischer Funktionen auf einem Chip. Potentielle Anwendungen reichen dabei von der Entwicklung integrierter Optokoppler [ DE 100 11 258.7 ] über miniaturisierte Sensoren bis hin zu Lichtemitterarrays für die Fluoreszenzanalyse biochemischer Analyten [ DE 101 30 568.0 ].Si-based light emitter [ Rebohle, L. et al .: Blue photo- and electroluminescence of silicon dioxide layers ion-implanted with group IV elements. Appl. Phys. 71, 131-151 (2000) ] are becoming increasingly important for the integration of optical and electrical functions on a chip. Potential applications range from the development of integrated optocouplers [ DE 100 11 258.7 ] via miniaturized sensors to light emitter arrays for the fluorescence analysis of biochemical analytes [ DE 101 30 568.0 ].

Si-basierte Lichtemitter zeichnen sich dadurch aus, dass sie mit den herkömmlichen Methoden der Si-Technologie monolithisch auf Si prozessiert werden können. Im Gegensatz zu Lichtemittern auf der Basis von Verbindungshalbleitern müssen Si-basierte Lichtemitter nicht separat hergestellt und nicht mittels einer Hybridtechnologie aufwendig mit Si-basierten integrierten Schaltungen verbunden werden.Si-based Light emitters are characterized by the fact that they are compatible with the conventional ones Methods of Si technology are monolithically processed on Si can. Unlike light emitters based on Compound semiconductors need Si-based light emitters not manufactured separately and not by means of a hybrid technology consuming associated with Si-based integrated circuits.

Der Si-basierte Lichtemitter besteht im engeren Sinne aus einer MIS- oder MIM-Struktur, bei der unter Anlegung einer elektrischen Spannung energetische Ladungsträger vom Metall oder vom Halbleiter in den Isolator injiziert werden. Der Isolator ist durch vorangegangene Prozessschritte derart modifiziert, dass sich in ihm oder an den Grenzflächen zum Metall bzw. dem Halbleiter Lumineszenzzentren befinden. Die Ladungsträger werden im Isolator unter dem Einfluss des elektrischen Feldes in Richtung Gegenelektrode beschleunigt und transferieren einen Teil der gewonnenen kinetischen Energie durch Stoßanregung auf die Lumineszenzzentren, die dadurch in einen angeregten Zustand übergehen. Die Lumineszenzzentren kehren dann unter Aussendung eines Photons in den Grundzustand zurück. Mit den bekannten Si-basierten Lichtemittern Isst sich nur eine Farbe darstellen.Of the Si-based light emitters in the narrower sense consists of a MIS or MIM structure, in which under application of an electrical voltage energetic charge carriers from the metal or the semiconductor in inject the insulator. The insulator is preceded by Process steps modified so that in him or on the Interfaces to the metal or the semiconductor Lumineszenzzentren are located. The charge carriers are in the insulator under the influence of the electric field accelerates in the direction of the counter electrode and transfer part of the kinetic energy gained by impact excitation on the luminescence centers, which thereby go into an excited state. The luminescence centers then return to the ground state, emitting a photon. With the known Si-based light emitters only one color is eaten represent.

Die vorgenannte Wirkungsweise unterscheidet sich erheblich von der Wirkungsweise von Lichtemitterdioden (LED) auf der Basis von Verbindungshalbleitern oder organischen Materialien (OLED). Bei einer LED werden Ladungsträger unterschiedlicher Polarität (i. d. R. negativ geladene Elektronen und positiv geladene Löcher) von beiden Elektroden in die Struktur injiziert, und die Lumineszenz wird direkt durch die Rekombination beider Ladungsträgerarten in der Rekombinationszone erzeugt. Im Gegensatz dazu wird bei Si-basierten Lichtemittern im Wesentlichen nur eine Ladungsträgerart (vorwiegend Elektronen) injiziert, die die Lumineszenzzentren elektrisch anregt. Weiterhin wird die Lumineszenz nicht durch Ladungsträgerrekombination, sondern durch die optische Abregung der zuvor elektrisch angeregten Lumineszenzzentren bewirkt. Eine Umpolung der angelegten Spannung an den Si-basierten Lichtemitter führt dazu, dass dieselbe Ladungsträgerart jetzt von der Gegenelektrode aus injiziert wird. Bei asymmetrischem Schichtaufbau ist mit einer Verschiebung der Leistungsparameter zu rechnen. Eine mögliche Injektion von Ladungsträgern umgekehrter Polarität von der entsprechenden Gegenelektrode mit geringerer Intensität spielt für die Wirkungsweise keine Rolle, kann aber zu einer weiteren Modifikation der Leistungsparameter führen.The The aforementioned mode of action differs considerably from the mode of action of light emitting diodes (LED) based on compound semiconductors or organic materials (OLED). An LED becomes charge carriers different polarity (in the first case negatively charged Electrons and positively charged holes) from both electrodes injected into the structure, and the luminescence is transmitted directly through the recombination of both types of charge carriers in the recombination zone generated. In contrast, in Si-based light emitters in the Essentially only one type of charge carrier (predominantly electrons) injected, which electrically excites the luminescence. Farther does luminescence not by charge carrier recombination, but by the optical excitation of the previously electrically excited Luminescence centers causes. A reversal of the applied voltage to the Si-based light emitter causes the same Charge carrier now injected from the counter electrode becomes. With asymmetric layer structure is with a shift to calculate the performance parameter. A possible injection of charge carriers of opposite polarity from the corresponding counter electrode with lower intensity plays for the mode of action does not matter, but it can lead to a further modification of the performance parameters.

Seltenerde-Atome, die in dielektrische Schichten (z. B. SiO2, Si3N4, SiOXNY) eingebracht werden, zeigen in solchen MOSLEDs (LEDs auf Basis einer Metal-Oxide(or Insulator)-Semiconductor-Anordnung) eine effiziente Elektrolumineszenz für den ultravioletten bis infraroten Wellenlängenbereich. Es wurden bereits infrarote, grüne, blaue und ultraviolette Lumineszenz entsprechend mit den Elementen Erbium [ Sun, J. M. et al.: On the mechanism of electroluminescence excitation in Er-doped SiO2 containing silicon nanoclusters. Optical Materials 27, 1050–1054 (2005) .], Terbium [ Sun, J. M. et al.: Bright green electroluminescence from Tb3+ in silicon metal-Oxide-semiconductor devices. J. Appl. Phys. 97, 123513 (2005) ], Cer [ Sun, J. M. et al.: lncrease of blue electroluminescence from Cedoped SiO2 layers through sensitization by Gd3+ ions. Appl. Phys. Lett. 89, 091908 (2006) ] und Gadolinium [ Sun, J. M. et al.: Efficient ultraviolet electroluminescence from a Gd-implanted silicon metal-Oxide-semiconductor device. Appl. Phys. Lett. 85, 3387–3389 (2004) ] demonstriert. Lediglich für GaN wurde auf Basis von pn-Dioden über ein schaltbares Zweifarben-Bauelement berichtet, das aber dafür zwei verschienene Seltenerde-Atome benötigt [ Lee D. S. et al.: Voltage-controlled yellow or orange emission from GaN codoped with Er and Eu. Appl. Phys. Lett. 76, 1525–1527 (2000) ] und [ Heikenfeld, J. u. Steckt, A. J.: Rare-earth-doped GaN switchable colour electroluminescent devices. IEEE Trans. Electron Dev. 49, 1545–1551 (2002) ].Rare earth atoms which are introduced into dielectric layers (eg SiO 2 , Si 3 N 4 , SiO x N y ) show in such MOSLEDs (LEDs based on a metal-oxide (or insulator) semiconductor device) efficient electroluminescence for the ultraviolet to infrared wavelength range. Infrared, green, blue and ultraviolet luminescence have already been used with the erbium elements Sun, JM et al .: On the mechanism of electroluminescence excitation in Er-doped SiO2 containing silicon nanoclusters. Optical Materials 27, 1050-1054 (2005) .], Terbium [ Sun, JM et al.: Bright green electroluminescence from Tb3 + in silicon metal-oxide-semiconductor devices. J. Appl. Phys. 97, 123513 (2005) ], Cerium Sun, JM et al .: lncrease of blue electroluminescence from Cedoped SiO2 layers through sensitization by Gd3 + ions. Appl. Phys. Lett. 89, 091908 (2006) ] and gadolinium [ Sun, JM et al .: Efficient ultraviolet electroluminescence from a Gd-implanted silicon metal-oxide-semiconductor device. Appl. Phys. Lett. 85, 3387-3389 (2004) ] demonstrated. Only for GaN, a switchable two-color device was reported on the basis of pn diodes, but this requires two different rare-earth atoms [ Lee DS et al .: Voltage-controlled yellow or orange emission from GaN codoped with Er and Eu. Appl. Phys. Lett. 76, 1525-1527 (2000) ] and [ Heikenfeld, J. u. Plug, AJ: Rare-earth-doped GaN switchable color electroluminescent devices. IEEE Trans. Electron Dev. 49, 1545-1551 (2002) ].

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mehrfarbig emittierenden Si-basierten Lichtemitter zu realisieren, der einfach aufgebaut und mit nur einer Seltenerde-Dotierung herstellbar ist.Of the Invention is based on the object, a multicolor emitting Si-based light emitter to realize the simple design and can be produced with only one rare earth doping.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch dargelegten Merkmale gelöst.The The object is achieved by the in the claim solved characteristics.

Die Dotierung der dielektrischen Schicht erfolgt mit Europium. Diese Dotierung der dielektrischen Schicht führt beim elektrischen Betrieb der MOSLED je nach Höhe der Strominjektion zu einer vorwiegend roten oder vorwiegend blauen Elektrolumineszenz. Europium hat die besondere Eigenschaft, zwei verschiedene Oxidationszustände auszubilden, die zu zwei verschiedenen optischen Übergängen, je nach Anregung durch energetische Elektronen unterschiedlicher Energie, führen können. Der Eu3+-Zustand erlaubt 4f 5D07FJ(J = 1, 2, 3) Intra-Schalen-Übergänge, die zur Lumineszenz im roten Bereich (Hauptbande bei 616 nm) führen, während der Eu2+-Zustand zur blauen Emission über zwei effiziente Banden bei 400 und 470 nm erfolgt. Letzteres wird über eine starke Wechselwirkung von 5d-Elektronen mit dem Kristallfeld der Matrix erklärt und basiert auf 4f65d – 4f7(8S7/2)-Übergängen.The doping of the dielectric layer is carried out with europium. This doping of the dielectric layer leads to electrical operation of the MOSLED, depending on the level of current injection predominantly red or predominantly blue electroluminescence. Europium has the special property of forming two different oxidation states, which can lead to two different optical transitions, depending on the excitation by energetic electrons of different energies. The Eu 3+ state allowed 4f 5 D 0 - 7. F J (J = 1, 2, 3) intra-shell transition, leading to luminescence in the red region (major band at 616 nm), while the Eu 2+ - State for blue emission occurs via two efficient bands at 400 and 470 nm. The latter is explained by a strong interaction of 5d electrons with the crystal field of the matrix and is based on 4f 6 5d - 4f 7 ( 8 S 7/2 ) junctions.

Mit der Erfindung kann also die Emission von Licht unterschiedlicher Wellenlänge realisiert werden.With The invention can therefore the emission of light different Wavelength can be realized.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel für eine MOSLED-Struktur näher erläutert.The Invention will be described below by way of example for a MOSLED structure explained in more detail.

In der zugehörigen Zeichnung zeigenIn show the accompanying drawing

1 eine erfindungsgemäße MIS-Struktur mit einer die Europium-Atome enthaltenden dielektrischen Schicht, 1 an MIS structure according to the invention with a dielectric layer containing the europium atoms,

2 die Elektrolumineszenzspektren der SiO2:Eu-MOSLED-Bauelemente mit verschiedenen Eu-Konzentrationen, 2 the electroluminescence spectra of the SiO 2 : Eu-MOSLED devices with different Eu concentrations,

3 die Elektrolumineszenz-Intensität eines MOSLED-Bauelementes, 3 the electroluminescence intensity of a MOSLED device,

4 zeigt die farbbedingten Helligkeitsunterschiede entsprechender MOSLEDs bei verschiedenen Anregungsströmen. 4 shows the color-related brightness differences of corresponding MOSLEDs at different excitation currents.

Das MOSLED-Bauelement gemäß 1 besteht aus einem Si-Substrat 1, auf dem in einer Feldoxidumgebung 2 eine dünne SiO2-Schicht 3 (Dicke 100 nm) angeordnet ist. Diese SiO2-Schicht 3 enthält Eu+-Atome mit Peakkonzentrationen von 0,5...3 at%, die durch Ionenimplantation und nachfolgende Temperung eingebracht wurden und die entsprechenden Lumineszenzzentren 5 in der dünnen Siliziumdioxidschicht 3 bilden. Darauf befindet sich eine mittels PECVD (Plasma enhanced chemical vapor deposition) erzeugte SiON-Schicht (50 nm) als dielektrische Schutzschicht 4. Darauf befindet sich Indium-Zinnoxid (ITO) als transparenter Metallkontakt 6 mit einer Dicke von 100 nm. Die elektrische Kontaktierung erfolgt über eine an den Metallkontakt 6 angeschlossene ITO-Leitbahn 7 und auf der Waferrückseite über eine entsprechend aufgebrachte Aluminiumschicht 8.The MOSLED device according to 1 consists of a Si substrate 1 on which in a field oxide environment 2 a thin SiO 2 layer 3 (Thickness 100 nm) is arranged. This SiO 2 layer 3 contains Eu + atoms with peak concentrations of 0.5 ... 3 at%, which were introduced by ion implantation and subsequent annealing and the corresponding luminescence centers 5 in the thin silicon dioxide layer 3 form. On top of this is a SiON layer (50 nm) produced by PECVD (plasma-enhanced chemical vapor deposition) as a dielectric protective layer 4 , On it is indium tin oxide (ITO) as a transparent metal contact 6 with a thickness of 100 nm. The electrical contacting takes place via a to the metal contact 6 connected ITO interconnect 7 and on the back of the wafer via a correspondingly applied aluminum layer 8th ,

2 zeigt die Elektrolumineszenz als Funktion der Wellenlänge der SiO2:Eu-MOSLED-Bauelemente für verschiedene Eu-Konzentrationen. Der Anregungsstrom beträgt 10 μA, wobei die Spannung mit negativer Polarität an der Leitbahn 7, mit positiver Polarität entsprechend an die Aluminiumschicht 8 als Elektrode angelegt wird. Der Durchmesser des aktiven Bereiches beträgt 200 μm. Die vorwiegend rote Lumineszenz ist dem Peak im Bereich 600–650 nm Wellenlänge, die vorwiegend blaue der Emission im Bereich 400–500 nm zuzuordnen. 2 shows the electroluminescence as a function of the wavelength of the SiO 2 : Eu-MOSLED devices for different Eu concentrations. The excitation current is 10 μA, with the voltage of negative polarity at the interconnect 7 , with positive polarity corresponding to the aluminum layer 8th is applied as an electrode. The diameter of the active area is 200 μm. The predominantly red luminescence is the peak in the range 600-650 nm wavelength, which predominantly blue the emission in the range 400-500 nm assign.

Die Elektrolumineszenz-Intensität gemäß 3 wurde mit 0,5% Eu enthaltenden MOSLED's realisiert, gemessen bei 400 nm (durchgezogen) und 616 nm (gestrichelt) als Funktion des Anregungsstromes (linke Skala). Die mit rechtsgerichtetem Pfeil versehene Kurve zeigt die anliegende Spannung als Funktion des Anregungsstromes (rechte Skala). Die eingefügte Graphik zeigt das Verhältnis von blauer zu roter Elektrolumineszenz als Funktion des Anregungsstromes. Der Durchmesser des aktiven Bereiches beträgt 200 μm. Die rote Emission dominiert für den Injektionsstrombereich 2 × 10–8 – 1 × 10–4 A, während die blaue Emission im Bereich 1 × 10–4 – 1 × 10–3 A dominiert. Die eingefügte Graphik zeigt das Verhältnis von blauer zu roter Elektrolumineszenz als Funktion des Anregungsstromes. In 4 ist es klar ersichtlich, dass durch geeignete Wahl des Betriebsstrombereiches ein Schalten zwischen den dominierenden Farben blau (b) und rot (a) möglich ist, wobei auch dazwischen liegende Farbtöne wie z. B. violett oder lila (c) je nach injizierter Stromdichte realisierbar sind. Das wird durch die in 4 sichtbaren unterschiedlichen Grautöne bei verschiedenen Stromdichten angedeutet.The electroluminescence intensity according to 3 was realized with MOSLED's containing 0.5% Eu, measured at 400 nm (solid) and 616 nm (dashed) as a function of excitation current (left scale). The right-sided arrow shows the applied voltage as a function of the excitation current (right scale). The inserted graph shows the ratio of blue to red electroluminescence as a function of the excitation current. The diameter of the active area is 200 μm. The red emission dominates for the injection current range 2 × 10 -8 -1 × 10 -4 A, while the blue emission dominates in the range 1 × 10 -4 -1 × 10 -3 A. The inserted graph shows the ratio of blue to red electroluminescence as a function of the excitation current. In 4 it is clear that switching between the dominant colors blue (b) and red (a) is possible by suitable choice of the operating current range, and also intermediate shades such. B. violet or purple (c) can be realized depending on the injected current density. This is done by the in 4 visible different shades of gray at different current densities.

11
Si-Substrat (Halbleiter)Si substrate (Semiconductor)
22
FeldoxidumgebungFeldoxidumgebung
33
dünne SiO2-Schicht (Isolator)thin SiO 2 layer (insulator)
44
dielektrische Schutzschichtdielectric protective layer
55
Europium-LumineszenzzentrenEuropium luminescence
66
Metallkontaktmetal contact
77
Leitbahninterconnect
88th
Aluminiumschichtaluminum layer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10011258 [0002] - DE 10011258 [0002]
  • - DE 10130568 [0002] - DE 10130568 [0002]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • - Rebohle, L. et al.: Blue photo- and electroluminescence of silicon dioxide layers ion-implanted with group IV elements. Appl. Phys. 71, 131–151 (2000) [0002] - Rebohle, L. et al .: Blue photo- and electroluminescence of silicon dioxide layers ion-implanted with group IV elements. Appl. Phys. 71, 131-151 (2000) [0002]
  • - Sun, J. M. et al.: On the mechanism of electroluminescence excitation in Er-doped SiO2 containing silicon nanoclusters. Optical Materials 27, 1050–1054 (2005) [0006] - Sun, JM et al .: On the mechanism of electroluminescence excitation in Er-doped SiO2 containing silicon nanoclusters. Optical Materials 27, 1050-1054 (2005) [0006]
  • - Sun, J. M. et al.: Bright green electroluminescence from Tb3+ in silicon metal-Oxide-semiconductor devices. J. Appl. Phys. 97, 123513 (2005) [0006] - Sun, JM et al.: Bright green electroluminescence from Tb3 + in silicon metal-oxide-semiconductor devices. J. Appl. Phys. 97, 123513 (2005) [0006]
  • - Sun, J. M. et al.: lncrease of blue electroluminescence from Cedoped SiO2 layers through sensitization by Gd3+ ions. Appl. Phys. Lett. 89, 091908 (2006) [0006] - Sun, JM et al .: lncrease of blue electroluminescence from Cedoped SiO2 layers through sensitization by Gd3 + ions. Appl. Phys. Lett. 89, 091908 (2006) [0006]
  • - Sun, J. M. et al.: Efficient ultraviolet electroluminescence from a Gd-implanted silicon metal-Oxide-semiconductor device. Appl. Phys. Lett. 85, 3387–3389 (2004) [0006] - Sun, JM et al .: Efficient ultraviolet electroluminescence from a Gd-implanted silicon metal-oxide-semiconductor device. Appl. Phys. Lett. 85, 3387-3389 (2004) [0006]
  • - Lee D. S. et al.: Voltage-controlled yellow or orange emission from GaN codoped with Er and Eu. Appl. Phys. Lett. 76, 1525–1527 (2000) [0006] - Lee DS et al.: Voltage-controlled yellow or orange emission from GaN codoped with Er and Eu. Appl. Phys. Lett. 76, 1525-1527 (2000) [0006]
  • - Heikenfeld, J. u. Steckt, A. J.: Rare-earth-doped GaN switchable colour electroluminescent devices. IEEE Trans. Electron Dev. 49, 1545–1551 (2002) [0006] - Heikenfeld, J. u. Plug, AJ: Rare-earth-doped GaN switchable color electroluminescent devices. IEEE Trans. Electron Dev. 49, 1545-1551 (2002) [0006]

Claims (1)

Si-basierter Lichtemitter, bestehend aus einem frontseitigen Metallkontakt, einer dielektrischen Schutzschicht, einem Si-Substrat und einer rückseitigen, leitfähigen Kontaktschicht, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen Si-Substrat (1) und dielektrischer Schutzschicht (4) innerhalb einer dünnen SiO2-Schicht (3), die durch lokale thermische Oxidation innerhalb einer durch eine dickere SiO2-Schicht gebildeten Umgebung erzeugt wurde, Europium-Lumineszenzzentren (5) befinden, und dass elektrische Anschlüsse an Metallkontakt (6) und rückseitiger Aluminiumschicht (8) vorgesehen sind, die mit einer Stromquelle zur Beaufschlagung mit einem veränderbaren, über eine wählbare Zeit konstanten Strom verbunden sind.Si-based light emitter, consisting of a front metal contact, a dielectric protective layer, a Si substrate and a rear, conductive contact layer, characterized in that between Si substrate ( 1 ) and dielectric protective layer ( 4 ) within a thin SiO 2 layer ( 3 ) produced by local thermal oxidation within an environment formed by a thicker SiO 2 layer, europium luminescent centers ( 5 ) and that electrical connections to metal contact ( 6 ) and back aluminum layer ( 8th ) are provided, which are connected to a current source for application to a variable, for a selectable time constant current.
DE102007019209A 2007-04-24 2007-04-24 Method for producing different light colors using a Si-based light emitter Expired - Fee Related DE102007019209B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007019209A DE102007019209B4 (en) 2007-04-24 2007-04-24 Method for producing different light colors using a Si-based light emitter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007019209A DE102007019209B4 (en) 2007-04-24 2007-04-24 Method for producing different light colors using a Si-based light emitter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102007019209A1 true DE102007019209A1 (en) 2008-10-30
DE102007019209B4 DE102007019209B4 (en) 2011-01-05

Family

ID=39777389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007019209A Expired - Fee Related DE102007019209B4 (en) 2007-04-24 2007-04-24 Method for producing different light colors using a Si-based light emitter

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102007019209B4 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10011258A1 (en) 2000-03-08 2001-09-20 Rossendorf Forschzent Integrated optocoupler and process for its manufacture
DE10130568A1 (en) 2001-06-27 2003-01-16 Nanoparc Gmbh Optoelectronic analysis system, e.g. for point-of-care testing, has a light source and layer with functionalized surface combined in monolithic silicon block

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10011258A1 (en) 2000-03-08 2001-09-20 Rossendorf Forschzent Integrated optocoupler and process for its manufacture
DE10130568A1 (en) 2001-06-27 2003-01-16 Nanoparc Gmbh Optoelectronic analysis system, e.g. for point-of-care testing, has a light source and layer with functionalized surface combined in monolithic silicon block

Non-Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Heikenfeld, J. u. Steckt, A. J.: Rare-earth-doped GaN switchable colour electroluminescent devices. IEEE Trans. Electron Dev. 49, 1545-1551 (2002)
Lee D. S. et al.: Voltage-controlled yellow or orange emission from GaN codoped with Er and Eu. Appl. Phys. Lett. 76, 1525-1527 (2000)
Rebohle, L. et al.: Blue photo- and electroluminescence of silicon dioxide layers ion-implanted with group IV elements. Appl. Phys. 71, 131-151 (2000)
Skorupa, W. [u.a.]: Rare earth ion implantation for silicon based light emission. In: Solid State Phenomena, 2005, Vol. 108-109, S. 755-760 *
Skorupa, W. [u.a.]: Rare Earth Ion Implantation for Silicon -based Light Emission: From Infrared to Ultraviolet. In: Mater. Res. Soc. Symp. Proc., 2005, Vol. 883, S. 125-136 *
Sun, J. M. et al.: Bright green electroluminescence from Tb3+ in silicon metal-Oxide-semiconductor devices. J. Appl. Phys. 97, 123513 (2005)
Sun, J. M. et al.: Efficient ultraviolet electroluminescence from a Gd-implanted silicon metal-Oxide-semiconductor device. Appl. Phys. Lett. 85, 3387-3389 (2004)
Sun, J. M. et al.: lncrease of blue electroluminescence from Cedoped SiO2 layers through sensitization by Gd3+ ions. Appl. Phys. Lett. 89, 091908 (2006)
Sun, J. M. et al.: On the mechanism of electroluminescence excitation in Er-doped SiO2 containing silicon nanoclusters. Optical Materials 27, 1050-1054 (2005)

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007019209B4 (en) 2011-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19645035C1 (en) Multi-color light emitting image display device
DE10206981B4 (en) White light emitting organic electroluminescent device and method of making the same
EP0817281B1 (en) Organic electroluminescent device with an inorganic electron-conducting layer
JP4780637B2 (en) Electroluminescence device
DE112008002067T5 (en) Method for producing an organic electroluminescent device
DE102004014721A1 (en) Lightweight nanosilicon element and method for its production
DE112008002066T5 (en) Method for producing an organic electroluminescent device
DE102014106634A1 (en) Lighting device, method for producing a lighting device
DE102014222920A1 (en) Light-emitting device and method for producing a light-emitting device
DE102008025755A1 (en) Organic light-emitting component and light-emitting means with such a component
DE10042974A1 (en) Method for electrically addressing fluorescent display elements and display element
Kang et al. Lower‐Voltage Electroluminescence of Green Zinc Silicate on SiO x Interface in Metal–Oxide–Semiconductor Structure
Vecht et al. Direct-current electroluminescence in zinc sulphide: state of the art
DE102007019209B4 (en) Method for producing different light colors using a Si-based light emitter
DE102012203466B4 (en) ORGANIC LIGHT EMITTING COMPONENT
WO2020212318A1 (en) Optoelectronic component having a luminescence conversion layer
DE69928292T2 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENT MATERIAL AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE
Neyts et al. Space charge and light generation in SrS: Ce thin film electroluminescent devices
DE102005052582A1 (en) Silicon-based light emitter has luminescent middle layer between contacts with additional dielectric protective layers on its boundaries with these layers
WO2020053137A1 (en) Led display and method for operating an led display
EP1154456A2 (en) Plasma display panel with protective layer
DE19726472A1 (en) Organic electroluminescent device for e.g. solid state image enhancers
Kong et al. White light emitting SrS: Pr electroluminescent devices fabricated via atomic layer epitaxy
Mueller-Mach et al. Thin film electroluminescence
CN100452284C (en) Thin film transistor controlled thin film field emission display device

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R020 Patent grant now final

Effective date: 20110405

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee