Control sinérgico de la emisión y propiedades ferroeléctricas de películas AlScN dopadas con Er3+

LI Dan ,  

LIU Mingrui ,  

WANG Shuai ,  

JIA Yuping ,  

ZANG Hang ,  

SUN Rui ,  

ZHANG Shanli ,  

SUN Xiaojuan ,  

LI Dabing ,  

摘要

Los iones de tierras raras tienen niveles de emisión luminosa abundantes. Al utilizarlos como centros emisores dopados en materiales ferroeléctricos, la polarización ferroeléctrica puede lograr un control dinámico sobre la longitud de onda e intensidad de la emisión de los iones de tierras raras, mejorando significativamente el rendimiento de dispositivos optoelectrónicos semiconductores. AlScN, con su fuerte polarización remanente, su amplia banda prohibida y su alta compatibilidad con la tecnología CMOS, ofrece nuevas oportunidades para construir nuevos dispositivos emisores de luz multifuncionales con control ferroeléctrico. Este artículo estudia el efecto del dopaje con Er3+ sobre la emisión y las propiedades ferroeléctricas de películas de AlScN. El aumento en la concentración de dopaje incrementa el número de centros emisores. En el rango de concentración de 3.6% a 9.4%, la intensidad del pico de emisión de Er3+ aumenta, pero una concentración superior al 10% provoca un efecto de apagamiento que reduce la emisión. El dopaje con Er3+ ocasiona una ligera degradación en el desempeño de AlScN, pero a una concentración del 9.4% aún se mantiene una polarización remanente superior a 80 μC/cm2, mostrando la coexistencia de emisión luminosa y fuertes propiedades ferroeléctricas, sentando las bases para el diseño de nuevos dispositivos emisores de luz multifuncionales y altamente integrados basados en este material ferroeléctrico.

关键词

AlScN;Er3+;fotoluminiscencia;ferroelectricidad fuerte

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