Please use this identifier to cite or link to this item: https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/79409
Or use following links to share this resource in social networks: Recommend this item
Title Light Emission from Silicon Structures with Dielectric Insulation
Other Titles Випромінювання світла з кремнієвих структур з діелектричною ізоляцією
Authors Pavlyuk, S.P.
Ishchuk, L.V.
Telega, V.M.
Malyshev, V.Yu.
Dubovyk, S.G.
ORCID
Keywords кремнієва структура з діелектричною ізоляцією
струми екстремально великої густини
Джоулів розігрів
випромінювання світла
silicon structure with dielectric insulation
extremely high-density currents
joule heating
light emission
Type Article
Date of Issue 2020
URI https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/79409
Publisher Sumy State University
License In Copyright
Citation Light Emission from Silicon Structures with Dielectric Insulation [Текст] / S.P. Pavlyuk, L.V. Ishchuk, V.M. Telega [et al.] // Журнал нано- та електронної фізики. – 2020. – Т. 12, № 4. – 04021. – DOI: 10.21272/jnep.12(4).04021.
Abstract В роботі представлено результати експериментального дослідження залежності струму зразків кремнієвих структур з діелектричною ізоляцією (SSDI) від напруги та описані особливості протікання струмів екстремально великої густини у структурах. Проведено дослідження процесів самоорганізації електронно-діркової плазми в SSDI, виготовлених за технологією SDI та проаналізовано отримані результати. Експериментально була визначена температура Ti виникнення власної провідності, що становила 860 K, при густині струму менше ніж 2·104 A/cm2, що в порівнянні перевищує температуру в структурах, виготовлених за технологією “кремній на ізоляторі” (SOI), більш ніж на 200 K. Показано, що струм викликає інтенсивний джоулів розігрів структур, виникнення у них власної провідності та утворення електронно-діркової плазми. Розшарування плазми супроводжується світінням у вигляді симетрично розташованих червоних плям. Виникнення кожної нової плями супроводжується утворенням S-подібної ділянки на вольт-амперній характеристиці, що є типовим проявом утворення шнура струму. Струмовий шнур виникає, якщо характеристика залежності струму від напруги (I-U) структур SSDI настільки відхиляється від закону Ома, що має S-подібну форму. Зовнішній вигляд шнурів характерний для матеріалів, зокрема напівпровідників, електропровідність яких швидко збільшується зі зростанням температури через збільшення концентрації носіїв заряду. Проаналізовано отримані результати на структурах SSDI і результати досліджень випромінювання світла із структур, виготовлених за технологією SOI, що були виконані авторами раніше. З’ясовано, що ефекти в структурах SOI виникають при більш низьких значеннях густини струму.
The paper presents the results of an experimental study of the current dependence of samples of silicon structures with dielectric insulation (SSDI) on voltage, and describes the features of the flow of currents of extremely high density in these structures. A study of the processes of self-organization of electron-hole plasma in SSDI manufactured using SDI technology and an analysis of the obtained results have been performed. The temperature Ti of intrinsic conductivity, which was 860 K, was experimentally determined at a current density of less than 2·104 A/cm2, which exceeds the temperature in the structures made by “silicon on insulator” (SOI) technology by more than 200 K. It is shown that the current causes an intense Joule heating of these structures, an emergence of their own conductivity and the electron-hole plasma formation. A plasma stratification is accompanied by a glow in the form of symmetrically located red spots. The appearance of each new spot is accompanied by the formation of an S-shaped area on the volt-ampere characteristic, which is a typical manifestation of the current cord formation. The current cord occurs if the characteristics of the current dependence on the voltage (I-U) of SSDI structures deviate from the Ohm's law, having an S-shape. The appearance of cords is inherent to materials, in particular semiconductors, with the electrical conductivity increasing rapidly with temperature growth, due to the increase in charge carrier concentration. The obtained results are compared to authors’ earlier results of studies of light emission from the structures produced by SOI technology. It was found that the effects in the SOI structures occur at lower current density values than in the SSDI structures.
Appears in Collections: Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)

Views

China China
25397
France France
1
Germany Germany
1
Greece Greece
1
Ireland Ireland
159
Lithuania Lithuania
1
Russia Russia
319
Singapore Singapore
1
Ukraine Ukraine
2266
United Kingdom United Kingdom
861
United States United States
104386
Unknown Country Unknown Country
1
Vietnam Vietnam
47

Downloads

Lithuania Lithuania
1
Russia Russia
1
Ukraine Ukraine
2267
United Kingdom United Kingdom
1
United States United States
75329
Vietnam Vietnam
1

Files

File Size Format Downloads
Pavlyuk_jnep_4_2020.pdf 312.57 kB Adobe PDF 77600

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.