We have demonstrated the 1.5 μm electroluminescence from implanted Er ions inside the SiO2 insulator of a silicon metal-oxide-semiconductor structure under forward bias. The Er ions are excited by the direct impact from electrons tunneling through the oxide at electric fields larger than 6 MV/cm. Under these conditions, we measured an excitation cross-section of 6±2×10−15cm2 and a lifetime of the excited I1313/2 level of 1.5 ms.

1.
H.
Ennen
,
G.
Pomrenke
,
A.
Axmann
,
K.
Eisele
,
W.
Haydl
, and
J.
Schneider
,
Appl. Phys. Lett.
46
,
381
(
1985
).
2.
B.
Zheng
,
J.
Michel
,
F. Y. G.
Ren
,
L. C.
Kimerling
,
D. C.
Jacobson
, and
J. M.
Poate
,
Appl. Phys. Lett.
64
,
2842
(
1994
).
3.
S.
Coffa
,
F.
Priolo
,
G.
Franzò
,
V.
Bellani
,
A.
Carnera
, and
C.
Spinella
,
Phys. Rev. B
48
,
11
782
(
1993
).
4.
S.
Coffa
,
G.
Franzò
,
F.
Priolo
,
A.
Polman
, and
R.
Serna
,
Phys. Rev. B
49
,
16
313
(
1994
).
5.
G.
Franzò
,
F.
Priolo
,
S.
Coffa
,
A.
Polman
, and
A.
Carnera
,
Appl. Phys. Lett.
64
,
2235
(
1994
).
6.
S.
Coffa
,
G.
Franzò
, and
F.
Priolo
,
Appl. Phys. Lett.
69
,
2077
(
1996
).
7.
G.
Franzò
,
S.
Coffa
,
F.
Priolo
, and
C.
Spinella
,
J. Appl. Phys.
81
,
1
(
1997
).
8.
J.
Stimmer
,
A.
Reittinger
,
J. F.
Nützel
,
G.
Abstreiter
,
H.
Holzbrecher
, and
Ch.
Buchal
,
Appl. Phys. Lett.
68
,
3290
(
1996
).
9.
P. N.
Favennec
,
H.
L’Haridon
,
D.
Moutonnet
,
M.
Salvi
, and
M.
Gauneau
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 2
29
,
L524
(
1990
).
10.
J.
Michel
,
J. L.
Benton
,
R. F.
Ferrante
,
D. C.
Jacobson
,
D. J.
Eaglesham
,
E. A.
Fitzgerald
,
Y.-H.
Xie
,
J. M.
Poate
, and
L. C.
Kimerling
,
J. Appl. Phys.
70
,
2672
(
1991
).
11.
D. L.
Adler
,
D. C.
Jacobson
,
D. J.
Eaglesham
,
M. A.
Marcus
,
J. L.
Benton
,
J. M.
Poate
, and
P. H.
Citrin
,
Appl. Phys. Lett.
61
,
2181
(
1992
).
12.
J. H.
Shin
,
G. N.
van den Hoven
, and
A.
Polman
,
Appl. Phys. Lett.
67
,
377
(
1995
).
13.
F.
Priolo
,
G.
Franzò
,
S.
Coffa
,
A.
Polman
,
S.
Libertino
,
R.
Barklie
, and
D.
Carey
,
J. Appl. Phys.
78
,
3874
(
1995
).
14.
Rare Earth Doped Fiber Lasers and Amplifiers, edited by M. J. F. Digonnet (Dekker, New York, 1993).
15.
S.
Lombardo
,
S. U.
Campisano
,
G. N.
van den Hoven
, and
A.
Polman
,
J. Appl. Phys.
77
,
6504
(
1995
).
This content is only available via PDF.
You do not currently have access to this content.