Les ions des terres rares possèdent des niveaux d'émission riches. En les dopant en tant que centres d'émission dans des matériaux ferroélectriques, il est possible, grâce à la polarisation ferroélectrique, de réaliser un contrôle dynamique de la longueur d'onde et de l'intensité de l'émission des ions des terres rares, ce qui améliore grandement les performances des dispositifs optoélectroniques semi-conducteurs. L'AlScN, avec sa forte polarisation résiduelle, sa large bande interdite et sa forte compatibilité avec la technologie CMOS, offre de nouvelles opportunités pour la conception de nouveaux dispositifs d'émission multifonctionnels à modulation ferroélectrique. Cet article étudie l'effet du dopage Er3+ sur l'émission et les propriétés ferroélectriques des films AlScN. L'augmentation de la concentration de dopage augmente le nombre de centres d'émission, avec une intensification du pic d'émission Er3+ dans la plage de concentration de 3,6 % à 9,4 %, tandis qu'une concentration supérieure à 10 % provoque un effet de quenching conduisant à une diminution de l'émission. Le dopage Er3+ entraîne une légère dégradation des performances d'AlScN, mais à une concentration de 9,4 %, une polarisation résiduelle supérieure à 80 μC/cm2 peut être conservée, montrant la coexistence de propriétés d'émission et ferroélectriques fortes, posant ainsi les bases pour la conception de dispositifs d'émission multifonctionnels et haute intégration à base de ce matériau ferroélectrique.
关键词
AlScN;Er3+;photoluminescence;ferroélectricité forte