Los iones de tierras raras tienen niveles de emisión ricos, se pueden dopar como centro de emisión en materiales ferroeléctricos, y utilizar la polarización ferroeléctrica para ajustar dinámicamente la longitud de onda y la intensidad de emisión de los iones de tierras raras, lo que mejorará considerablemente el rendimiento de los dispositivos optoelectrónicos de semiconductores. AlScN ofrece nuevas oportunidades para construir nuevos dispositivos emisores multifuncionales con una polarización residual alta, una amplia banda prohibida y una alta compatibilidad con la tecnología CMOS. En este estudio, se investigó el efecto de la dopaje de erbio (Er³⁺) en la emisión y las propiedades ferroeléctricas de las películas AlScN, donde un aumento en la concentración de dopaje aumenta el número de centros de emisión, con un aumento en la intensidad del pico de emisión del erbio (Er³⁺) en las concentraciones de 3.6% a 9.4%, pero un efecto de extinción, causado por una concentración de más del 10%, provocará una disminución de la emisión. El dopaje de erbio (Er³⁺) produce un ligero deterioro en las propiedades del AlScN, pero a una concentración del 9.4%, todavía se mantiene una polarización residual de más de 80 μC/cm², mostrando la coexistencia de la emisión y una fuerte polarización ferroeléctrica, allanando el camino para el diseño de nuevos dispositivos emisores multifuncionales altamente integrados en este material ferroeléctrico.

AlScN;Er³⁺;photoluminescence;robust ferroelectric performance