Rare Earth-Doped Silicon-Based Light Emitting Devices: Towards new Integrated Photonic Building Blocks

This thesis presents the work carried out towards the implementation of RE-doped Si-based light emitting devices as integrated optoelectronic building blocks for Silicon Photonics. This work spans from the fundamentals such as the structure, the morphology of active layers containing Si-ncs and/or R...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Ramírez, Joan Manel
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2015
País:España
Institución:CBUC, CESCA
Repositorio:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/299365
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/10803/299365
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Electrònica
Electrónica
Electronics
Transport d'electrons
Transporte de electrones
Electron transport
Luminescència
Luminiscencia
Luminescence
Fotònica
Fotónica
Photonics
Silici
Silicio
Silicon
Terres rares
Tierras raras
Rare earths
Ciències Experimentals i Matemàtiques
53
id ES_ea9a2b390cd22e1ba5bda7330f74cac3
oai_identifier_str oai:www.tdx.cat:10803/299365
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Rare Earth-Doped Silicon-Based Light Emitting Devices: Towards new Integrated Photonic Building Blocks
title Rare Earth-Doped Silicon-Based Light Emitting Devices: Towards new Integrated Photonic Building Blocks
spellingShingle Rare Earth-Doped Silicon-Based Light Emitting Devices: Towards new Integrated Photonic Building Blocks
Ramírez, Joan Manel
Electrònica
Electrónica
Electronics
Transport d'electrons
Transporte de electrones
Electron transport
Luminescència
Luminiscencia
Luminescence
Fotònica
Fotónica
Photonics
Silici
Silicio
Silicon
Terres rares
Tierras raras
Rare earths
Ciències Experimentals i Matemàtiques
53
title_short Rare Earth-Doped Silicon-Based Light Emitting Devices: Towards new Integrated Photonic Building Blocks
title_full Rare Earth-Doped Silicon-Based Light Emitting Devices: Towards new Integrated Photonic Building Blocks
title_fullStr Rare Earth-Doped Silicon-Based Light Emitting Devices: Towards new Integrated Photonic Building Blocks
title_full_unstemmed Rare Earth-Doped Silicon-Based Light Emitting Devices: Towards new Integrated Photonic Building Blocks
title_sort Rare Earth-Doped Silicon-Based Light Emitting Devices: Towards new Integrated Photonic Building Blocks
dc.creator.none.fl_str_mv Ramírez, Joan Manel
author Ramírez, Joan Manel
author_facet Ramírez, Joan Manel
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Garrido Fernández, Blas
Garrido Fernández, Blas
Universitat de Barcelona. Departament d'Electrònica
dc.subject.none.fl_str_mv Electrònica
Electrónica
Electronics
Transport d'electrons
Transporte de electrones
Electron transport
Luminescència
Luminiscencia
Luminescence
Fotònica
Fotónica
Photonics
Silici
Silicio
Silicon
Terres rares
Tierras raras
Rare earths
Ciències Experimentals i Matemàtiques
53
topic Electrònica
Electrónica
Electronics
Transport d'electrons
Transporte de electrones
Electron transport
Luminescència
Luminiscencia
Luminescence
Fotònica
Fotónica
Photonics
Silici
Silicio
Silicon
Terres rares
Tierras raras
Rare earths
Ciències Experimentals i Matemàtiques
53
description This thesis presents the work carried out towards the implementation of RE-doped Si-based light emitting devices as integrated optoelectronic building blocks for Silicon Photonics. This work spans from the fundamentals such as the structure, the morphology of active layers containing Si-ncs and/or RE ions or the origin of the EL emission under different voltage excitations, to the development of advanced Si-based light emitting devices, providing insights on the device design, mask layout, device fabrication and the optoelectronic characterization. Also, novel layer architectures are proposed to overcome some of the inherent limitations of studied devices, paving the way towards efficient and reliable Si-based light emitting devices. This thesis is divided in two main blocks: one dedicated to the study of Er-doped Si-based light emitting devices emitting at 1.54 µm for on-chip optical data routing, and another one focussed on the structural and luminescence properties of Tb3+ and Ce3+ doped silicon oxide and oxynitride thin films with different layer compositions as enabling materials for sensing and RGB micro display applications. Also, different multilayer architectures containing alternated RE-doped single layers are explored.
publishDate 2015
dc.date.none.fl_str_mv 2015
2015
2015
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10803/299365
url http://hdl.handle.net/10803/299365
dc.language.none.fl_str_mv Inglés
language_invalid_str_mv Inglés
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 373 p.
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat de Barcelona
publisher.none.fl_str_mv Universitat de Barcelona
dc.source.none.fl_str_mv TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
reponame:TDR. Tesis Doctorales en Red
instname:CBUC, CESCA
instname_str CBUC, CESCA
reponame_str TDR. Tesis Doctorales en Red
collection TDR. Tesis Doctorales en Red
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869423154357600256
spelling Rare Earth-Doped Silicon-Based Light Emitting Devices: Towards new Integrated Photonic Building BlocksRamírez, Joan ManelElectrònicaElectrónicaElectronicsTransport d'electronsTransporte de electronesElectron transportLuminescènciaLuminiscenciaLuminescenceFotònicaFotónicaPhotonicsSiliciSilicioSiliconTerres raresTierras rarasRare earthsCiències Experimentals i Matemàtiques53This thesis presents the work carried out towards the implementation of RE-doped Si-based light emitting devices as integrated optoelectronic building blocks for Silicon Photonics. This work spans from the fundamentals such as the structure, the morphology of active layers containing Si-ncs and/or RE ions or the origin of the EL emission under different voltage excitations, to the development of advanced Si-based light emitting devices, providing insights on the device design, mask layout, device fabrication and the optoelectronic characterization. Also, novel layer architectures are proposed to overcome some of the inherent limitations of studied devices, paving the way towards efficient and reliable Si-based light emitting devices. This thesis is divided in two main blocks: one dedicated to the study of Er-doped Si-based light emitting devices emitting at 1.54 µm for on-chip optical data routing, and another one focussed on the structural and luminescence properties of Tb3+ and Ce3+ doped silicon oxide and oxynitride thin films with different layer compositions as enabling materials for sensing and RGB micro display applications. Also, different multilayer architectures containing alternated RE-doped single layers are explored.Aquesta tesi presenta el treball dut a terme en la implementació de dispositius luminescents basats en silici i dopats amb terres rares pel desenvolupament de nous pilars optoelectrònics fonamentals compatibles amb la fotònica del silici. Aquest treball abasta des dels aspectes més fonamentals tals com l’estructura, la morfologia de les capes actives que contenen nano-cristalls de silici i/o ions de terres rares o l’estudi de l’origen de l’electroluminescència dels dispositius quan són polaritzats per diferents voltatges alterns, fins al desenvolupament de nous dispositius avançats basats en silici. En aquest cas, l’estudi portat a terme bé acompanyat d’una descripció detallada del disseny de cada dispositiu, el disseny de la màscara de procés elaborada especialment per a la fabricació dels dispositius en cas que sigui necessari, així com el procés de fabricació dels mateixos i una caracterització optoelectrònica detallada amb les pertinents conclusions al final de cada capítol. També, al final d’aquesta tesi es proposen nous dissenys i arquitectures de dispositiu que pretén establir un mapa de ruta per millorar els dispositius estudiats en aquest tesi, i que està basat en l’experiència adquirida durant els quatre anys d’investigació en dispositius electroluminescents basats en silici.Universitat de BarcelonaGarrido Fernández, BlasGarrido Fernández, BlasUniversitat de Barcelona. Departament d'Electrònica201520152015info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion373 p.application/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10803/299365TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)reponame:TDR. Tesis Doctorales en Redinstname:CBUC, CESCAInglésADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.info:eu-repo/semantics/openAccessoai:www.tdx.cat:10803/2993652026-06-14T12:46:07Z
score 15.300719

Similares en LA Referencia