RU2086050C1 - Способ получения люминесцентных пленок на основе пористого кремния - Google Patents
Способ получения люминесцентных пленок на основе пористого кремния Download PDFInfo
- Publication number
- RU2086050C1 RU2086050C1 RU94033448A RU94033448A RU2086050C1 RU 2086050 C1 RU2086050 C1 RU 2086050C1 RU 94033448 A RU94033448 A RU 94033448A RU 94033448 A RU94033448 A RU 94033448A RU 2086050 C1 RU2086050 C1 RU 2086050C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- porous silicon
- anodic oxidation
- silicon base
- producing porous
- luminescent films
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии изготовления электролюминесцентных приборов с пористым кремнием в качестве активного слоя. Сущность изобретения: способ включает анодное окисление кремниевых пластин со сформированным на них слоем пористого кремния в 0,1-0,5М водном растворе дигидрофосфата аммония при плотностях тока 1-10 мА/см2. Достигается коротковолновый сдвиг спектра излучения и увеличение интенсивности люминесценции по сравнению с неокисленным таким образом пористым кремнием, а именно, сдвиг спектра от 750 до 590 нм и увеличение интенсивности с 2,5•103 до 5•105 отн. ед. Процесс анодирования в гальваностатическом режиме характеризуется достижением максимального значения клеммного напряжения 250 В, что обеспечивает высокую глубину анодного окисления.
Description
Изобретение относится к технологии изготовления электролюминесцентных приборов, а именно, светодиодов с пористым кремнием в качестве активного слоя.
Известны два основных метода обработки слоев пористого кремния, при которых улучшаются излучательные характеристики материала. Один из них заключается в быстром термическом окислении пористого кремния в смеси кислорода и азота при температуре 900oC [1] другой осуществляется посредством анодного окисления пористого слоя на кремниевой многокристаллической подложке в растворе HCl:H2O 1:7 (объемные доли) [2] За прототип выбираем способ по [2] как наиболее близкий по существу.
Недостатком известного способа анодного окисления является использование в качестве электропроводной добавки соляной кислоты, которая является химически активной по отношению к пористому кремнию и не дает возможности получения толстых анодных оксидных пленок на пористом кремнии (максимальное клеммное напряжение анодирования не превышает 30 В).
Техническим результатом является улучшение электронно-оптических свойств пористого кремния посредством анодного окисления на большую глубину.
Результат достигается тем, что в способе получения люминесцентных пленок на основе пористого кремния, включающем процесс анодного окисления кремниевых пластин со сформированным на них слоем пористого кремния при плотностях тока 1-10 мА/см2, отличающийся тем, что в качестве электролита используется 0,1-0,5 М водный раствор дигидрофосфата аммония.
Концентрация электролита выбрана из предпосылок стабильности процесса. При концентрации меньше 0,1 М наблюдается существенный нагрев электролита из-за повышения сопротивления. При концентрациях больше 0,5 М наблюдается искрение и пробой оксидной пленки при достижении высоких значений клеммного напряжения в процессе анодного окисления.
Традиционно для анодного окисления кремния применялись водный раствор соляной кислоты или раствор нитрата калия в этиленгликоле. Однако в состав первого входит химически активная по отношению к пористому кремнию соляная кислота, а второй из-за высокой вязкости не обеспечивает стабильного анодного окисления в глубине микропористого слоя. Водные растворы дигидрофосфата аммония применялись ранее для анодного окисления арсенида галлия, алюминия и тантала. Авторам не известны из уровня техники сведения об использовании для анодного окисления слоев пористого кремния водных растворов дигидрофосфата аммония, что позволяет сделать вывод о новизне и достижении технического уровня изобретения.
Пример. Пленки пористого кремния, сформированные в растворе HF:C2H5OH 1: 1 (объемные доли) при плотности тока 10 мА/см2 в течение 4 мин, погружали на 1 мин в деионизованную воду. Затем образцы анодно окисляли в растворе дигидрофосфата аммония.
Характеристики люминесценции регистрировали при возбуждении аргоновым лазером мощностью 0,1 Вт/см2. Слои пористого кремния, которые не были анодно окислены характеризовались люминесценцией с длиной волны 750 нм и интенсивностью 2,5•103 отн. ед. На слоях, подвергнутых анодному окислению, получены следующие результаты:
В результате достигнуты сдвиг спектра излучения до 590 нм в коротковолновую область и увеличение интенсивности люминесценции на два порядка за счет увеличения глубины анодирования в предлагаемом электролите, что превосходит результаты, достигнутые при анодировании в растворе соляной кислоты и составляющие 650 нм и 5•104 отн. ед. [2]
В результате достигнуты сдвиг спектра излучения до 590 нм в коротковолновую область и увеличение интенсивности люминесценции на два порядка за счет увеличения глубины анодирования в предлагаемом электролите, что превосходит результаты, достигнутые при анодировании в растворе соляной кислоты и составляющие 650 нм и 5•104 отн. ед. [2]
Claims (1)
- Способ получения люминесцентных пленок на основе пористого кремния, включающий процесс анодного окисления кремниевых пластин со сформированным на них слоем пористого кремния при плотностях тока 1 10 мА/см2 в растворе электролита, отличающийся тем, что в качестве электролита используют 0,1 0,5 М водный раствор дигидрофосфата аммония.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94033448A RU2086050C1 (ru) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | Способ получения люминесцентных пленок на основе пористого кремния |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94033448A RU2086050C1 (ru) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | Способ получения люминесцентных пленок на основе пористого кремния |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94033448A RU94033448A (ru) | 1997-01-10 |
RU2086050C1 true RU2086050C1 (ru) | 1997-07-27 |
Family
ID=20160435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94033448A RU2086050C1 (ru) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | Способ получения люминесцентных пленок на основе пористого кремния |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2086050C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002075820A1 (en) * | 2001-03-16 | 2002-09-26 | Elam-T Limited | Electroluminescent devices |
RU2461916C1 (ru) * | 2011-01-12 | 2012-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) | Полупроводниковый светоизлучающий прибор |
RU2504867C2 (ru) * | 2012-01-10 | 2014-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники | Способ изготовления светодиода |
RU2568954C1 (ru) * | 2014-06-03 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН) | Способ получения пористого кремния со стабильной фотолюминесценцией |
RU2809636C1 (ru) * | 2023-03-01 | 2023-12-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Способ изменения длины волны фотолюминесценции пористого кремния |
-
1994
- 1994-09-14 RU RU94033448A patent/RU2086050C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Shiba K., Sakamoto, Migazaki S., Hirose M. // Grp. J.Appl. Phys. Pt 1 - 1993, v 32, N 6А, р. 2722 - 2724. Shih S., Jung K.H. Kwond D.L. // Appl. Phys.Lett. - 1993, v. 62, N 15, р. 1788 - 1792. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002075820A1 (en) * | 2001-03-16 | 2002-09-26 | Elam-T Limited | Electroluminescent devices |
RU2461916C1 (ru) * | 2011-01-12 | 2012-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) | Полупроводниковый светоизлучающий прибор |
RU2504867C2 (ru) * | 2012-01-10 | 2014-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники | Способ изготовления светодиода |
RU2568954C1 (ru) * | 2014-06-03 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН) | Способ получения пористого кремния со стабильной фотолюминесценцией |
RU2809636C1 (ru) * | 2023-03-01 | 2023-12-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Способ изменения длины волны фотолюминесценции пористого кремния |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94033448A (ru) | 1997-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bsiesy et al. | Photoluminescence of high porosity and of electrochemically oxidized porous silicon layers | |
Vial et al. | Mechanisms of visible-light emission from electro-oxidized porous silicon | |
US5458735A (en) | Process for the production of electroluminescent silicon structures | |
Jung et al. | Intense photoluminescence from laterally anodized porous Si | |
JPH06509212A (ja) | エレクトロルミネセンスシリコン素子 | |
US6017773A (en) | Stabilizing process for porous silicon and resulting light emitting device | |
KR20080034444A (ko) | 결정 실리콘소자 및 그 제조방법 | |
RU2086050C1 (ru) | Способ получения люминесцентных пленок на основе пористого кремния | |
US5567954A (en) | Light emitting device with porous material | |
Muller et al. | Photoluminescence and electroluminescence from electrochemically oxidized porous silicon layers | |
Dubin et al. | In situ luminescence and ir study of porous silicon during and after anodic oxidation | |
US4857803A (en) | Method of producing electroluminescence and electroluminescing lamp | |
US20110204290A1 (en) | Silicon-based blue-green phosphorescent material of which luminescence peak can be controlled by excitation wavelength and process for producing silicon-based blue-green phosphorescent material | |
JPH0524636B2 (ru) | ||
Gomyou et al. | Effect of electrochemical treatments on the photoluminescence from porous silicon | |
Xiong et al. | Flat layered structure and improved photoluminescence emission from porous silicon microcavities formed by pulsed anodic etching | |
Vial et al. | Visible light emission from silicon: a quantum effect in highly porous materials | |
JP4164150B2 (ja) | 光機能性薄膜の製造方法 | |
JPH0568078B2 (ru) | ||
JP3395810B2 (ja) | ポーラスシリコン発光素子の製造方法 | |
JPH07254729A (ja) | 半導体発光装置の製造方法 | |
JP3259247B2 (ja) | ポーラス・シリコンおよびその製造方法 | |
Billat et al. | Electroluminescent Properties of Porous Silicon Films under Electrochemical Oxidation | |
Bustarret et al. | Anodized amorphous silicon: present status | |
JP2002344012A (ja) | 多孔性シリコン基板及びそれを用いた発光素子並びに多孔性シリコン基板の製造方法 |