Se encontraron 28 investigaciones
In this project, we study the relation between the electronic defects of the host matrix and the RE activation upon thermal treatments following the previous contribution of Janotta but for the Terbium doped wide bandgap semiconductors SiC:H, AlN, and SiN. Using the RF magnetron sputtering system at the physics section in the PUCP, Terbium doped SiC:H, AlN and SiN will be grown. For this, the optimal parameters for the thickness, Terbium concentration and bandgap are found. Thenceforward, the optical bandgap, electronic density of states and their variation upon thermal annealing treatments are of interest and therefore are our main objective in this project. The application and adaptation of the general theory for the emission of REs is developed resulting in the numerical modeling of the observed emission of the samples produced.
Participantes:
Instituciones participantes:
Las películas mono-cristalinas semiconductoras de materiales con un amplio ancho de banda como carburo de silicio (c-SiC) o nitruro de aluminio (c-AlN) son de creciente interés en investigación y desarrollo para aplicaciones ópticas [Steckel]. Esto se debe principalmente a sus extraordinarias propiedades, como son su alto voltaje de ruptura y conductividad térmica, en contraste con los semiconductores usuales como GaAs y Si. Así mismo, un amplio ancho de banda permite la transmisión en todo el rango visible, lo cual es la base para aplicaciones optoelectrónicas. Las contrapartes amorfas (a-SiN y a-AlN) tienen la ventaja de ser producidas de manera simple y menos costosa que las cristalinas, sin la desventaja de perder importantes propiedades propias de los cristales. Adicionalmente, hay aspectos que difieren del caso cristalino. Por ejemplo, el control del dopaje para manipular sus propiedades ópticas y eléctricas a través de la saturación de en laces libres con hidrogeno en un proceso de deposición reactivo, u oxígeno en un proceso de saturación por difusión ex situ. En este proyecto se producirán películas delgadas de carburo de silicio hidrogenado (a-SiC:H) por pulverización catódica de radiofrecuencia reactiva. Y se analizará su estabilidad ante la exposición del medio ambiente. La caracterización óptica se realizará a partir de medidas espectroscópicas de transmisión en el rango ultravioleta y visible (espectroscopia UV-VIS) y en el infrarojo (espectroscopia FTIR). El ancho de banda se investigará en función de tratamiento térmico, concentración de hidrogeno y de oxígeno. Así mismo se investigarán las propiedades eléctricas a través de espectroscopia de impedancia.
Participantes:
Instituciones participantes:
El objetivo principal del presente proyecto especial era financiar un estudiante a quien se le pueda encargar la puesta a punto de diferentes equipos recibidos como parte de la colaboración con la Universidade de Erlangen-Nürnberg, Universidad Técnica de Ilmenau, y la Universidad de Vanderbild (EUA). Sin embargo la compra de insumos necesarios para la producción y caracterización de los materiales a estudiar se convirtió también en un objetivo principal. En la actualidad contamos con dos estudiantes de ingeniaría electrónica de último ciclo de pregrado trabajando en la puesta a punto de dos sistemas: automatización del sistema de medida de efecto hall y control de temperatura del porta-muestras del sistema producción de películas delgadas semiconductoras por pulverización catódica, ambos dentro del marco de sus tesis y en la etapa final. Así mismo contamos con una estudiante de la maestría de física aplicada quien trabaja en el montaje y puesta a punto del sistema de medida por fotoluminiscencia dentro del marco de sus tesis. Dentro de este contexto el financiamiento se utilizó de la siguiente manera: se compraron insumos críticos para la producción de las muestras a estudiar. Se compraron materiales para la puesta a punto de uno de los equipos. Y se financió a un asistente de investigación quien produciría y caracterizaría películas delgadas de materiales semiconductores con un amplio ancho de banda, así como también entrenaría a los nuevos estudiantes peruanos y alemanes en el uso adecuado de los equipos de producción caracterización.
Participantes:
Instituciones participantes:
Wide bandgap semiconductors doped with rare earth ions are of increasing interest for photonic applications. The reasons for this are twofold: firstly, a large bandgap (i.e. >3 eV) allows rare earth emission in the whole visible range, covering the colors blue(Tm3+), green (Tb3+), and red (Eu3+). Secondly, it is well established that conventional semiconductors like silicon quench any rare earth emission at room temperature and therefore are not suitable for technical applications. The wide bandgap semiconductor hosts like SiC, GaN and AlN are known to overcome these problem. Furthermore, bandgap engineering between these materials opens the possibility to tailor the emission properties as it has already been demonstrated in the Al1−xGaxN system. Recently, crystalline and amorphous AlN and SiC hosts have been investigated for some rare earths, showing that they may be a promising candidate to overcome the above mentioned problems. In this context we investigated the terbium doped pseudobinary compound a-(SiC)1-x(AlN)x covering almost the whole composition range x from x=0 to x = 0.94. We obtained optical bandgaps from 2.2 eV to 4.7 eV, derived from optical transmission measurements. The films were produced by radio frequency (rf) triple magnetron sputtering and showed pronounced cathodoluminescence spectra (CL) at room temperature which can be attributed to Tb3+ 4f intrashell transitions. Isochronical annealing steps for a-(SiC)0.83(AlN)0.17 from 300 ◦C to 1100 ◦C by steps of 200 ◦C and at 1150 ◦C were performed in order to activate the Tb3+ emission. At each annealing step CL spectra were recorded and the activation of peak intensity of the Tb3+ 4f intrashell transition was plotted. Considering the variation in composition we observed that at the optimal annealing temperature slightly AlN-richer films (x = 0.55) exhibit the highest CL intensities showing pronounced Tb3+ 4f intrashell transition peaks.
Participantes:
Instituciones participantes: