Propriétés de luminescence de films d'oxyde de silcium dopés à l'erbium

par Ganye Wora Adeola

Thèse de doctorat en Physique et Chimie de la Matière et des matériaux

Sous la direction de Michel Vergnat et de Hervé Rinnert.

Soutenue en 2007

à Nancy 1 .


  • Résumé

    Ce travail de thèse porte sur la photoluminescence (PL) de l’erbium à 1,54 µm dans deux systèmes contenant des particules de silicium. Le premier système contient des nanoristaux de silicium de taille contrôlée obtenus dans des multicouches SiO/SiO2 recuites à haute température. Un phénomème de couplage est mis en évidence entre les nc-Si et les ions Er3+. La PL à 1,54 µm a été étudiée en fonction de la taille des nc-Si. Le second système est constitué par des couches minces SiOx (x _ 2). Ces films ne contenant pas de nc-Si présentent un signal de PL intense à 1,54 µm avec un maximum pour l’échantillon SiO1 recuit à 700°C. L’origine de cette PL est corrélée à la structure des films. Des mesures de PL résolue en temps à 300 K et à 4 K ont permis d’étudier les mécanismes de luminescence à 1,54 µm.

  • Titre traduit

    Photoluminescence properties from Er-doped silicon oxid films


  • Résumé

    Photoluminescence (PL) at 1. 54 µm from erbium is studied in two systems containing silicon clusters. The first one consists of size-controlled silicon nanoclusters (Si-nc) obtained by annealing SiO/SiO2 multilayers. A coupling effect between Si-nc and Er3+ ions has been proved. The Si-nc size effect on PL at 1. 54 µm has been also studied. The second system consists of SiOx (x _ 2) films. These films which not contain Si-nc show intense PL at 1. 54 µm and the maximum is obtained for the SiO1 sample annealed at 700°C. The origin of this PL is correlated to the structure of the films. Time-resolved PL measurements at room-temperature and at helium temperature have been performed to study the luminescence mechanisms at 1. 54 µm.

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