Краевая электролюминесценция в сильно легированных бором кремниевых $p^+$–$n$-диодах малой площади: анализ модельных представлений

Проведен анализ экспериментальных результатов и модельных представлений краевой электролюминесценции двух опубликованных исследований сильно легированных бором кремниевых $p^+$–$n$-диодов малой площади. В одном исследовании предполагалось, что краевая электролюминесценция образуется в $p^+$-области, а в другом – в $n$-области диода. Доказано, что во втором случае действительно электролюминесценция возникала в $n$-области и была обусловлена в основном излучательной рекомбинацией свободных экситонов. Показано, что аналогичные модельные представления применимы и для другой работы. На основании нескольких независимых экспериментальных исследований (краевой фотолюминесценции и электролюминесценции, а также поглощения излучения свободными носителями заряда) доказано, что наблюдаемые в монокристаллическом кремнии при высоком уровне инжекции линейные или близкие к линейным зависимости интенсивности краевой люминесценции от интенсивности возбуждения обусловлены близкими к линейным зависимостями концентрации экситонов от концентрации свободных носителей заряда. Результаты работы могут позволить расширить возможности люминесцентных методов определения времен жизни носителей заряда на область высоких уровней инжекции.