Специальный выпуск по материалам Международной конференции "Наноуглерод и Алмаз" (НиА'2024)
Твердотельная электроника
Электролюминесценция NV-центров алмаза при температурах 450$^\circ$C–680$^\circ$C
С. Г. Бугаab,
Н. В. Корниловa,
М. С. Кузнецовa,
Н. В. Лупаревa,
Д. Д. Приходькоab,
C. А. Тарелкинa,
Т. Е. Дроздоваa,
С. И. Жолудевa,
С. А. Носухинa,
В. Д. Бланкab a Научно-исследовательский центр "Курчатовский институт" – ТИСНУМ, 108840 Москва, Россия
b Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Московская облаcть, г. Долгопрудный
Аннотация:
Исследованы спектры электролюминесценции алмазного светоизлучающего
$p$–
$i$–
$n$-диода на основе легированного азотом синтетического монокристалла алмаза (
$n$-тип проводимости), выращенного методом роста при высоком давлении и температуре, и тонких, выращенных методом гомоэпитаксиального роста из газовой фазы,
$i$-слоя алмаза c концентрацией азота 10
$^{14}$–10
$^{15}$ cm
$^{-3}$ с азот-вакансионными и кремний-вакансионными оптически активными центрами, и слоя, сильно легированного бором (
$p$-тип проводимости). Для повышения концентрации центров люминесценции диод был облучен пучком электронов с энергией 3 MeV дозой 5
$\cdot$ 10
$^{17}$ cm
$^{-2}$ с последующим отжигом при
$T$ = 800
$^\circ$C в вакууме в течение 2 h. Спектры электролюминесценции измерены при температурах в диапазоне 450
$^\circ$C–680
$^\circ$C как до облучения электронами, так и после. До облучения электронами максимум полосы электролюминесценции наблюдался в области длин волн 610–680 nm, в зависимости от температуры, напряжения и тока диода, а после облучения электронами и отжига – на длине волны 680 nm при
$T$ = 575
$^\circ$C–600
$^\circ$C. Максимальная интегральная яркость излучения азот-вакансионными центрами
$\sim$ 10
$^{12}$ photon/s наблюдалась при
$T$ = 575
$^\circ$C после облучения электронами и отжига.
Ключевые слова:
легированный азотом алмаз, NV-центры, алмазный
$p$–
$i$–
$n$-диод, электролюминесценция, высокие температуры.
Поступила в редакцию: 03.10.2024
Исправленный вариант: 28.10.2024
Принята в печать: 03.12.2024
DOI:
10.61011/JTF.2025.03.59858.297-24