Влияние легирования фторидом эрбия на фотолюминесценцию пленок SiO$_x$

Исследована фотолюминесценция пленок SiO$_x$, нанесенных на пластины $c$-Si термическим испарением SiO в вакууме и легированных впервые ErF$_3$ путем соиспарения. Показано, что неотожженные пленки SiO$_x$: ErF$_3$, как и нелегированные пленки, пассивируют поверхность пластин Si, увеличивая в $\sim$5 раз интенсивность их краевой фотолюминесценции. Такое же увеличение имеет место и после отжига легированных пленок на воздухе при 750$^\circ$C. Легирование ErF$_3$ приводит к ослаблению фотолюминесценции нанокластеров Si, если проводился высокотемпературный (750$^\circ$C) отжиг пленок. При этом уменьшается также интенсивность полосы фотолюминесценции с максимумом при $\sim$890 нм. Эта полоса выявлена впервые и интерпретирована в силу ее особенностей как результат переходов в дефектах матрицы SiO$_x$. Дается объяснение выше приведенного влияния легирования ErF$_3$ на фотолюминесценцию пленок SiO$_x$. Интенсивная фотолюминесценция ионов Er$^{3+}$ в ближней инфракрасной области спектра (переходы $^4I_{11/2}\to^4I_{15/2}$ и $^4I_{13/2}\to^4I_{15/2}$) наблюдается в пленках SiO$_x$: ErF$_3$, отожженных на воздухе при 750$^\circ$C. Это показывает, что пользующиеся большим спросом люминесцентные излучатели с длиной волны 1.54 мкм можно получать простым и дешевым способом.