mateltechИзвестия высших учебных заведений. Материалы электронной техникиIzvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering1609-35772413-6387MISIS10.17073/1609-3577j.met202507.651mateltech-651Research ArticleФизические свойства и методы исследованияPHYSICAL CHARACTERISTICS AND THEIR STUDYИК-электролюминесценция эрбия в пленках In2O3:Er, ВЧ-магнетронно напыленных на подложку кремния1.534 mkm Er electroluminescence in the RF magnetron deposited In2O3:Er films on Si substrate.https://orcid.org/0000-0002-6598-9433ФеклистовК. В.FeklistovKonstantin

пpосп. акад. Лавpентьева, д. 13, Новосибирск, 630090

Феклистов Константин Викторович — канд. физ.-мат. наук, младший научный сотрудник

kofeklistov@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5680-9819ЛемзяковА. Г.

пpосп. акад. Лавpентьева, д. 11, Новосибирск, 630090;

Никольский просп., д. 1, Кольцово, 630559

Лемзяков Алексей Георгиевич — научный сотрудник

a.g.lemzyakov@inp.nsk.suhttps://orcid.org/0000-0001-5401-3649АбрамкинД. С.

пpосп. акад. Лавpентьева, д. 13, Новосибирск, 630090

Абрамкин Демид Суад

demid@isp.nsc.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0170-7361СвитК. А.

пpосп. Акад. Лавpентьева, д. 13, Новосибирск, 630090

Свит Кирилл Аркадьевич

svit@isp.nsc.ruПугачевА. М.

просп. Акад. Коптюга, д. 1, Новосибирск, 630090

Пугачев Алексей Маркович — канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник

apg@iae.nsk.suhttps://orcid.org/0000-0002-1431-8242ВолодинВ. А.

пpосп. Акад. Лавpентьева, д. 13, Новосибирск, 630090;

ул. Пирогова, д. 2, Новосибирск, 630090

Володин Владимир Алексеевич

volodin@isp.nsc.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1603-0709МаринД. В.

ул. Пирогова, д. 2, Новосибирск, 630090

Марин Денис Викторович

d.marin@g.nsu.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7485-7566СпесивцевЕ. В.

пpосп. Акад. Лавpентьева, д. 13, Новосибирск, 630090

Спесивцев Евгений Васильевич — канд. техн. наук, старший научный сотрудник

evs@isp.nsc.ruСафроновЛ. Н.

пpосп. Акад. Лавpентьева, д. 13, Новосибирск, 630090

Сафронов Леонид Николаевич

safronov@isp.nsc.ruКочубейС. А.

пpосп. Акад. Лавpентьева, д. 13, Новосибирск, 630090

Кочубей Сергей Александрович

kochubei@isp.nsc.ruЕршовК. С.

ул. Институтская, д. 3, Новосибирск, 630090

Ершов Кирилл Сергеевич

ershov@kinetics.nsc.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3921-5629КапишниковА. В.

ул. Пирогова, д. 2, Новосибирск, 630090;

пpосп. Акад. Лавpентьева, д. 5, Новосибирск, 630090

Капишников Александр Владимирович

a.kapishnikov@g.nsu.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9079-1843ШмаковА. Н.

Никольский просп., д. 1, Кольцово, 630559

Шмаков Александр Николаевич

highres@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7271-3921ШкляевА. А.

пpосп. Акад. Лавpентьева, д. 13, Новосибирск, 630090;

ул. Пирогова, д. 2, Новосибирск, 630090

Шкляев Александр Андреевич

shklyaev@isp.nsc.ruЖиводковЮ. А.

пpосп. Акад. Лавpентьева, д. 13, Новосибирск, 630090

Живодков Юрий Алексеевич

yuriy.zhivodkov@mail.ruИнститут физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук; ООО "АИР"Россия1) Rzhanov Institute of Semiconductor Physics SB RAS, 630090, Novosibirsk, Russia 2) Academ Infrared LLC, 630090, Novosibirsk, RussiaRussian FederationИнститут ядерной физики имени Г.И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук; ЦКП «СКИФ», Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наукRussian FederationИнститут физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наукRussian FederationИнститут автоматики и электрометрии Сибирского отделения Российской академии наукRussian FederationИнститут физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук; Новосибирский государственный университетRussian FederationНовосибирский государственный университетRussian FederationИнститут химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского Сибирского отделения Российской академии наукRussian FederationНовосибирский государственный университет; Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наукRussian FederationЦКП «СКИФ», Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наукRussian Federation202529102025283651Copyright © Феклистов К.В., Лемзяков А.Г., Абрамкин Д.С., Свит К.А., Пугачев А.М., Володин В.А., Марин Д.В., Спесивцев Е.В., Сафронов Л.Н., Кочубей С.А., Ершов К.С., Капишников А.В., Шмаков А.Н., Шкляев А.А., Живодков Ю.А., 20252025Феклистов К.В., Лемзяков А.Г., Абрамкин Д.С., Свит К.А., Пугачев А.М., Володин В.А., Марин Д.В., Спесивцев Е.В., Сафронов Л.Н., Кочубей С.А., Ершов К.С., Капишников А.В., Шмаков А.Н., Шкляев А.А., Живодков Ю.А.Feklistov K., Лемзяков А.Г., Абрамкин Д.С., Свит К.А., Пугачев А.М., Володин В.А., Марин Д.В., Спесивцев Е.В., Сафронов Л.Н., Кочубей С.А., Ершов К.С., Капишников А.В., Шмаков А.Н., Шкляев А.А., Живодков Ю.А.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://met.misis.ru/jour/article/view/651

Пленки In2O3:Er были осаждены на подложку кремния с помощью высокочастотного (ВЧ) магнетронного распыления-осаждения. В результате осаждения формируется твердый раствор ((In1-xErx)2O3). В исследуемой гетероструктуре — подложка-n-Si/пленка-In2O3:Er/контакт-ITO — при пропускании тока наблюдалась электролюминесценция эрбия на длине волны 1,534 мкм. Предложен следующий механизм возбуждения атомов эрбия с помощью рекомбинации электрон-дырочных пар, когда электрон находится в зоне проводимости оксида индия, а дырка в проводящем канале, обусловленном дефектными состояниями, в центре запрещенной зоны. Поэтому энергия электрон-дырочных пар меньше ширины запрещенной зоны оксида индия и составляет 1,56 эВ. Тогда, при рекомбинации электрон-дырочных пар, сначала резонансно возбуждается третье возбужденное состояние иона Er3+ 4I9/2 (1,53 эВ). Затем происходит безизлучательная релаксация к первому возбужденному состоянию 4I13/2 (0,81 эВ) и далее переход в основное состояние 4I15/2 с испусканием фотона на длине волны 1,534 мкм.

In2O3:Er films have been synthesized on silicon substrates by RF magnetron sputter deposition. The solid solution ((In1-xErx)2O3) is formed here. The 1.534 mkm erbium electroluminescence is observed by the forward current through the investigated hetero-structure: substrate-n-Si\In2O3:Er-film\ITO-contact. The Er excitation model by the electron-hole recombination is proposed. The model consist of the electrons at the indium oxide conduction band. And the hole current is through the channel at the middle of the In2O3:Er band gap. The hole channel is formed by the defect state density spreading from the valence band edge into the band gap. Therefore the electron-hole recombination energy is lower then the indium oxide band gap and equals to the 1.56 eV. Then the electron-hole recombination excites in resonance the third excited state of Er3+ 4I9/2 (1.53 эВ). Then the non-radiative relaxation to the first excited state 4I13/2 (0.81 эВ) occurs. And finally the 1.534 mkm radiative emission into ground state 4I15/2 occurs.

кремнийоксид индияэрбийтонкие пленкигетеропереходзонная структураэлектроныдыркиэлектролюминесценцияsiliconindium oxideerbiumthin filmshetero-structureband structureelectronsholeselectroluminescenceРабота выполнена при финансовой поддержке ФСИ (грант № 4235ГС1/70543 от 27.10.2021) и, частично, МНВО РФ. В.В.А., М.Д.В., А.В.К. (НГУ) благодарят за поддержку МНВО РФ в рамках ГЗ: FSUS-2024-0020, Ш.А.А. (ИФП СО РАН): FWGW-2025-0014, Е.К.С. (ИХКГ СО РАН): FWGF-2021-0005, П.А.М. (ИАиЭ СО РАН): FWNG-2024-0023. Измерения методом рентгеновской дифракции были выполнены с использованием оборудования ЦКП «ВТАН» НГУ и, частично, ЦКП «СКИФ». Оптические измерения были выполнены на оборудовании ЦКП «Высокоразрешающая спектроскопия газов и конденсированных сред» ИАиЭ СО РАН. Напыление пленок выполнено в ЦКП «СЦСТИ» на базе УНУ «Комплекс ВЭПП-4 – ВЭПП-2000» ИЯФ СО РАН. Мишень для напыления была изготовлена Phildal Holding Co., Ltd., Китай. Авторы благодарят Э.Д. Жанаева и Н.В. Дудченко за химическую обработку и термообработку образцов.ReferencesSun C., Wade M., Lee Y., Orcutt J.S., Alloatti L., Georgas M.S., Waterman A.S., Shainline J.M., Avizienis R.R., Lin S., Moss B.R., Kumar R., Pavanello F., Atabaki A.H., Cook H.M., Ou A.J., Leu J.C., Chen Y.-H., Asanović K., Ram R.J., Popović M.A., Stojanović V.M. Single-chip microprocessor that communicates directly using light. Nature. 2015; 528(7583): 534—538. https://doi.org/10.1038/nature16454Sun C., Wade M., Lee Y., Orcutt J.S., Alloatti L., Georgas M.S., Waterman A.S., Shainline J.M., Avizienis R.R., Lin S., Moss B.R., Kumar R., Pavanello F., Atabaki A.H., Cook H.M., Ou A.J., Leu J.C., Chen Y.-H., Asanović K., Ram R.J., Popović M.A., Stojanović V.M. Single-chip microprocessor that communicates directly using light. Nature. 2015; 528: 534—538. https://doi.org/10.1038/nature16454Atabaki A.H., Moazeni S., Pavanello F., Gevorgyan H., Notaros J., Alloatti L., Wade M.T., Sun Ch., Kruger S.A., Al Qubaisi H.M.K., Wang I., Zhang B., Khilo A., Baiocco Ch.V., Popović M.A., Stojanović V.M., Rajeev J.R. Integrating photonics with silicon nanoelectronics for the next generation of systems on a chip. Nature. 2018; 556(7701): 349—354. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0028-zAtabaki A.H., Moazeni S., Pavanello F., Gevorgyan H., Notaros J., Alloatti L., Wade M.T., Sun Ch., Kruger S.A., Al Qubaisi H.M.K., Wang I., Zhang B., Khilo A., Baiocco Ch.V., Popović M.A., Stojanović V.M., Rajeev J. Ram. Integrating photonics with silicon nanoelectronics for the next generation of systems on a chip. Nature. 2018; 556, 349—354. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0028-zФеклистов К.В., Лемзяков А.Г., Шкляев А.А., Протасов Д.Ю., Дерябин А.С., Спесивцев Е.В., Гуляев Д.В., Пугачев А.М., Есаев Д.Г. Барьеры для инжекции электронов и дырок из подложки кремния в ВЧ-магнетронно напыленные пленки In2O3:Er. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2023; 26(3): 234—247. https://doi.org/10.17073/1609-3577j.met202305.529Feklistov K.V., Lemzyakov A.G., Shklyaev A.A., Protasov D.Yu., Deryabin A.S., Spesivsev E.V., Gulyaev D.V., Pugachev A.M., Esaev D.G. (2023) Electron and hole injection barriers between silicon substrate and RF magnetron sputtered In2O3:Er films. Modern Electronic Materials 9(2): 57–68. https://doi.org/10.3897/j.moem.9.2.109980Cornet Ch., Léger Y., Robert C. Integrated lasers on silicon. Elsevier Ltd.; 2016. 178 p. https://doi.org/10.1016/C2015-0-01237-0Cornet Ch., Léger Y., Robert C. Integrated lasers on silicon. Elsevier Ltd.; 2016. 178 p. https://doi.org/10.1016/C2015-0-01237-0Di L., Kurczveil G., Huang X., Zhang C., Srinivasan S., Huang Z., Seyedi M.A., Norris K., Fiorentino M., Bowers J.E., Beausoleil R.G. Heterogeneous silicon light sources for datacom applications. Optical Fiber Technology. 2018; 44: 43—52. https://doi.org/10.1016/j.yofte.2017.12.005Di L., Kurczveil G., Huang X., Zhang C., Srinivasan S., Huang Z., Seyedi M.A., Norris K., Fiorentino M., Bowers J.E., Beausoleil R.G. Heterogeneous silicon light sources for datacom applications. Optical Fiber Technology. 2018; 44: 43—52. https://doi.org/10.1016/j.yofte.2017.12.005Norman J.C., Jung D., Wan Y., Bowers J.E. Perspective: The future of quantum dot photonic integrated circuits. APL Photonics. 2018; 3(3): 030901. https://doi.org/10.1063/1.5021345Norman J.C., Jung D., Wan Y., Bowers J.E. Perspective: The future of quantum dot photonic integrated circuits. APL Photonics. 2018; 3: 030901. https://doi.org/10.1063/1.5021345Jung D., Norman J., Wan Y., Liu S., Herrick R., Selvidge J., Mukherjee K., Gossard A.C., Bowers J.E. Recent advances in InAs quantum dot lasers grown on on-axis (001) silicon by molecular beam epitaxy. Physica Status Solidi (A). Applications and Materials Science. 2019; 216(1): 1800602. https://doi.org/10.1002/pssa.201800602Jung D., Norman J., Wan Y., Liu S., Herrick R., Selvidge J., Mukherjee K., Gossard A.C., Bowers J.E. Recent advances in InAs quantum dot lasers grown on on‐Axis (001) silicon by molecular beam epitaxy. Physica Status Solidi (A). 2019; 216(1): 1800602. https://doi.org/10.1002/pssa.201800602Jung D., Herrick R., Norman J., Turnlund K., Jan C., Feng K., Gossard A.C, Bowers J.E. Impact of threading dislocation density on the lifetime of InAs quantum dot lasers on Si. Applied Physics Letters. 2018; 112(15): 153507. https://doi.org/10.1063/1.5026147Jung D., Herrick R., Norman J., Turnlund K., Jan C., Feng K., Gossard A.C, Bowers J.E. Impact of threading dislocation density on the lifetime of InAs quantum dot lasers on Si. Applied Physics Letters. 2018; 112(15): 153507. https://doi.org/10.1063/1.5026147Mukherjee K., Selvidge J., Jung D., Norman J., Taylor A.A., Salmon M., Liu A.Y., Bowers J.E., Herrick R.W. Recombination-enhanced dislocation climb in InAs quantum dot lasers on silicon. Journal of Applied Physics. 2020; 128(2): 025703. https://doi.org/10.1063/1.5143606Mukherjee K., Selvidge J., Jung D., Norman J., Taylor A.A., Salmon M., Liu A.Y., Bowers J.E., Herrick R.W. Recombination-enhanced dislocation climb in InAs quantum dot lasers on silicon. Journal of Applied Physics. 2020; 128(2): 025703. https://doi.org/10.1063/1.5143606Shang C., Hughes E., Wan Y., Dumont M., Koscica R., Selvidge J., Herrick R., Gossard A.C., Mukherjee K., Bowers J.E. High-temperature reliable quantum-dot lasers on Si with misfit and threading dislocation filters. Optica. 2021; 8(5): 749—754. https://doi.org/10.1364/OPTICA.423360Shang C., Hughes E., Wan Y., Dumont M., Koscica R., Selvidge J., Herrick R., Gossard A.C., Mukherjee K., Bowers J.E. High-temperature reliable quantum-dot lasers on Si with misfit and threading dislocation filters. Optica. 2021; 8(5): 749—754. https://doi.org/10.1364/OPTICA.423360Carnall W.T., Fields P.R., Rajnak K. Electronic energy levels in the trivalent lanthanide aquo ions. I. Pr3+, Nd3+, Pm3+, Sm3+, Dy3+, Ho3+, Er3+, and Tm3+. The Journal of Chemical Physics. 1968; 49(10): 4424—4442. http://dx.doi.org/10.1063/1.1669893Carnall W.T., Fields P.R., Rajnak K. Electronic energy levels in the trivalent lanthanide aquo ions. I. Pr3+, Nd3+, Pm3+, Sm3+, Dy3+, Ho3+, Er3+, and Tm3+. The Journal of Chemical Physics. 1968; 49(10): 4424—4442. http://dx.doi.org/10.1063/1.1669893Gruber J.B., Henderson J.R., Muramoto M., Rajnak K., Conway J.G. Energy levels of single‐crystal erbium oxide. The Journal of Chemical Physics. 1966; 45(2): 477—482. http://dx.doi.org/10.1063/1.1727592Gruber J.B., Henderson J.R., Muramoto M., Rajnak K., Conway J.G. Energy levels of single‐crystal erbium oxide. The Journal of Chemical Physics. 1966; 45(2): 477—482. http://dx.doi.org/10.1063/1.1727592Ennen H., Schneider J., Pomrenke G., Axmann A. 1.54 mkm luminescence of erbium implanted III-V semiconductors and silicon. Applied Physics Letters. 1983; 43(10): 943—945. http://dx.doi.org/10.1063/1.94190Ennen H., Schneider J., Pomrenke G., Axmann A. 1.54 mkm luminescence of erbium implanted III-V semiconductors and silicon. Applied Physics Letters. 1983; 43(10): 943—945. http://dx.doi.org/10.1063/1.94190Polman A. Erbium implanted thin film photonic materials. Journal of Applied Physics. 1997; 82(1): 1–39. https://doi.org/10.1063/1.366265Polman A. Erbium implanted thin film photonic materials. Journal of Applied Physics. 1997; 82(1): 1—39. https://doi.org/10.1063/1.366265Kenyon A.J. Topical review: Erbium in silicon. Semiconductor Science and Technology. 2005; 20(12): R65–R84. https://doi.org/10.1088/0268-1242/20/12/R02Kenyon A.J. Topical review: Erbium in silicon. Semiconductor Science and Technology. 2005; 20(12): R65—R84. https://doi.org/10.1088/0268-1242/20/12/R02Coffa S., Franz`o G., Priolo F. Mechanism and performance of forward and reverse bias electroluminescence at 1.54 μm from Er-doped Si diodes. Journal of Applied Physics. 1997; 81(6): 2784—2793. https://doi.org/10.1063/1.363935Coffa S., Franz`o G., Priolo F. Mechanism and performance of forward and reverse bias electroluminescence at 1.54 μm from Er-doped Si diodes. Journal of Applied Physics. 1997; 81(6): 2784—2793. https://doi.org/10.1063/1.363935Coffa S., Franzò G., Priolo F. High efficiency and fast modulation of Er‐doped light emitting Si diodes. Applied Physics Letters. 1996; 69(14): 2077—2079. https://doi.org/10.1063/1.116885Coffa S., Franzò G., Priolo F. High efficiency and fast modulation of Er‐doped light emitting Si diodes. Applied Physics Letters. 1996; 69(14): 2077—2079. https://doi.org/10.1063/1.116885Polman A., van den Hoven G.N., Custer J.S., Shin J.H., Serna R., Alkemade P.F.A. Erbium in crystal silicon: Optical activation, excitation, and concentration limits. Journal of Applied Physics. 1995; 77(3): 125—1262. https://doi.org/10.1063/1.358927Polman A., van den Hoven G.N., Custer J.S., Shin J.H., Serna R., Alkemade P.F.A. Erbium in crystal silicon: Optical activation, excitation, and concentration limits. Journal of Applied Physics. 1995; 77(3): 1256—1262. https://doi.org/10.1063/1.358927Gusev O.B., Bresler M.S., Pak P.E., Yassievich I.N., Forcales M., Vinh N.Q., Gregorkiewicz T. Excitation cross section of erbium in semiconductor matrices under optical pumping. Physical Review B. 2001; 64(7): 075302. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.64.075302Gusev O.B., Bresler M.S., Pak P.E., Yassievich I.N., Forcales M., Vinh N.Q., Gregorkiewicz T. Excitation cross section of erbium in semiconductor matrices under optical pumping. Physical Review B. 2001; 64(7): 075302. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.64.075302Priolo F., Franzo G., Coffa S., Carnera A. Excitation and nonradiative deexcitation processes of Er3+ in crystalline Si. Physical Review B. 1998; 57(8): 4443. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.57.4443Priolo F., Franzo G., Coffa S., Carnera A. Excitation and nonradiative deexcitation processes of Er3+ in crystalline Si. Physical Review B. 1998; 57(8): 4443. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.57.4443Coffa S., Franz G., Priolo F., Polman A., Serna R. Temperature dependence and quenching processes of the intra-4f luminescence of Er in crystalline Si. Physical Review B. 1994; 49(23): 16313. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.49.16313Coffa S., Franz G., Priolo F., Polman A., Serna R. Temperature dependence and quenching processes of the intra-4f luminescence of Er in crystalline Si. Physical Review B. 1994; 49(23): 16313. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.49.16313Bradley J.D.B., Pollnau M. Erbium‐doped integrated waveguide amplifiers and lasers. Laser & Photonics Reviews. 2011; 5(3): 368—403. https://doi.org/10.1002/lpor.201000015Bradley J.D.B., Pollnau M. Erbium‐doped integrated waveguide amplifiers and lasers. Laser & Photonics Reviews. 2011; 5(3): 368—403. https://doi.org/10.1002/lpor.201000015Wang S., Eckau A., Neufeld E., Carius R., Buchal Ch. Hot electron impact excitation cross-section of Er3+ and electroluminescence from erbium-implanted silicon metal-oxide-semiconductor tunnel diodes. Applied Physics Letters. 1997; 71(19): 2824–2826. https://doi.org/10.1063/1.120147Wang S., Eckau A., Neufeld E., Carius R., Buchal Ch. Hot electron impact excitation cross-section of Er3+ and electroluminescence from erbium-implanted silicon metal-oxide-semiconductor tunnel diodes. Applied Physics Letters. 1997; 71(19): 2824—2826. https://doi.org/10.1063/1.120147Krzyzanowska H., Ni K.S., Fu Y., Fauchet P.M. Electroluminescence from Er-doped SiO2/nc-Si multilayers under lateral carrier injection. Materials Science and Engineering: B. 2012; 177(17): 1547—1550. https://doi.org/10.1016/j.mseb.2011.12.032Krzyzanowska H., Ni K.S., Fu Y., Fauchet P.M. Electroluminescence from Er-doped SiO2/nc-Si multilayers under lateral carrier injection. Materials Science and Engineering: B. 2012; 177(17): 1547—1550. https://doi.org/10.1016/j.mseb.2011.12.032Berencen Y., Illera S., Rebohle L., Ramirez J.M., Wutzler R., Cirera A., Hiller D., Rodríguez J.A., Skorupa W., Garrido B. Luminescence mechanism for Er3+ ions in a silicon-rich nitride host under electrical pumping. Journal of Physics D: Applied Physics. 2016; 49(8): 085106. https://doi.org/10.1088/0022-3727/49/8/085106Berencen Y., Illera S., Rebohle L., Ramirez J.M., Wutzler R., Cirera A., Hiller D., Rodríguez J.A., Skorupa W., Garrido B. Luminescence mechanism for Er3+ ions in a silicon-rich nitride host under electrical pumping. Journal of Physics D: Applied Physics. 2016; 49(8): 085106. https://doi.org/10.1088/0022-3727/49/8/085106Zhu C., Lv C., Gao Z., Wang C., Li D., Ma X., Yang D. Multicolor and near-infrared electroluminescence from the light-emitting devices with rare-earth doped TiO2 films. Applied Physics Letters. 2015; 107(13): 131103. https://doi.org/10.1063/1.4932064Zhu C., Lv C., Gao Z., Wang C., Li D., Ma X., Yang D. Multicolor and near-infrared electroluminescence from the light-emitting devices with rare-earth doped TiO2 films. Applied Physics Letters. 2015; 107(13): 131103. https://doi.org/10.1063/1.4932064Yang Y., Li Y., Xiang L., Ma X., Yang D. Low-voltage driven ~1.54 μm electroluminescence from erbium-doped ZnO/p+-Si heterostructured devices: Energy transfer from ZnO host to erbium ions. Applied Physics Letters. 2013; 102(18): 181111. http://dx.doi.org/10.1063/1.4804626Yang Y., Li Y., Xiang L., Ma X., Yang D. Low-voltage driven ~1.54 μm electroluminescence from erbium-doped ZnO/p+-Si heterostructured devices: Energy transfer from ZnO host to erbium ions. Applied Physics Letters. 2013; 102(18): 181111. http://dx.doi.org/10.1063/1.4804626Yang Y., Jin L., Ma X., Yang D. Low-voltage driven visible and infrared electroluminescence from light-emitting device based on Er-doped TiO2/p+-Si heterostructure. Applied Physics Letters. 2012; 100(3): 031103. http://dx.doi.org/10.1063/1.3678026Yang Y., Jin L., Ma X., Yang D. Low-voltage driven visible and infrared electroluminescence from light-emitting device based on Er-doped TiO2/p+-Si heterostructure. Applied Physics Letters. 2012; 100(3): 031103. http://dx.doi.org/10.1063/1.3678026Feklistov K.V., Lemzyakov A.G., Prosvirin I.P., Gismatulin A.A., Shklyaev A.A., Zhivodkov Y.A., Krivyakin G.K., Komonov A.I., Kozhukhov А.S., Spesivsev E.V., Gulyaev D.V., Abramkin D.S., Pugachev A.M., Esaev D.G., Sidorov G.Yu. Nanowired structure, optical properties and conduction band offset of RF magnetron-deposited n-Si/In2O3: Er films. Materials Research Express. 2020; 7(12): 25903. https://doi.org/10.1088/2053-1591/abd06bFeklistov K.V., Lemzyakov A.G., Prosvirin I.P., Gismatulin A.A., Shklyaev A.A., Zhivodkov Y.A., Krivyakin G.K., Komonov A.I., Kozhukhov А.S., Spesivsev E.V., Gulyaev D.V., Abramkin D.S., Pugachev A.M., Esaev D.G., Sidorov G.Yu. Nanowired structure, optical properties and conduction band offset of RF magnetron-deposited n-Si/In2O3 : Er films. Materials Research Express. 2020; 7(12): 25903. https://doi.org/10.1088/2053-1591/abd06bKim H.K., Li C.C., Nykolak G., Becker P.C. Photoluminescence and electrical properties of erbium-doped indium oxide films prepared by RF sputtering. Journal of Applied Physics. 1994; 76(12): 8209—8211. https://doi.org/10.1063/1.357882Kim H.K., Li C.C., Nykolak G., Becker P.C. Photoluminescence and electrical properties of erbium-doped indium oxide films prepared by RF sputtering. Journal of Applied Physics. 1994; 76(12): 8209—8211. https://doi.org/10.1063/1.357882Xiao Q., Zhu H., Tu D., Ma E., Chen X. Near-infrared-to-near-infrared downshifting and near-infrared-to-visible upconverting luminescence of Er3+-doped In2O3 nanocrystals. The Journal of Physical Chemistry C. 2013; 117(20): 10834—10841. http://dx.doi.org/10.1021/jp4030552Xiao Q., Zhu H., Tu D., Ma E., Chen X. Near-infrared-to-near-infrared downshifting and near-infrared-to-visible upconverting luminescence of Er3+-doped In2O3 nanocrystals. The Journal of Physical Chemistry C. 2013; 117(20): 10834—10841. http://dx.doi.org/10.1021/jp4030552Tahar R.B.H., Ban T., Ohya Y., Takahashi Y. Tin doped indium oxide thin films: Electrical properties. Journal of Applied Physics. 1998; 83(5): 2631—2645. https://doi.org/10.1063/1.367025Tahar R.B.H., Ban T., Ohya Y., Takahashi Y. Tin doped indium oxide thin films: Electrical properties. Journal of Applied Physics. 1998; 83(5): 2631—2645. https://doi.org/10.1063/1.367025Hamberg I., Granqvist C.G. Evaporated Sn-doped In2O3 films: Basic optical properties and applications to energy-efficient windows. Journal of Applied Physics. 1986; 60(11): R123—R159. https://doi.org/10.1063/1.337534Hamberg I., Granqvist C.G. Evaporated Sn‐doped In2O3 films: Basic optical properties and applications to energy‐efficient windows. Journal of Applied Physics. 1986; 60(11): R123—R159. https://doi.org/10.1063/1.337534Зи С. Физика полупроводниковых приборов. Пер. с англ. В 2-х кн. М.: Мир; 1984. Кн. 1. 456 с.S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, A Wiley-Interscince Publication John Wiley & Sons, New York, 1981, pp.456Weiher R.L., Ley R.P. Optical properties of indium oxide. Journal of Applied Physics. 1966; 37(1): 299—302. http://dx.doi.org/10.1063/1.1707830Weiher R.L., Ley R.P. Optical properties of indium oxide. Journal of Applied Physics. 1966; 37(1): 299—302. http://dx.doi.org/10.1063/1.1707830King P.D.C., Veal T.D., Fuchs F., Wang Ch.Y., Payne D.J., Bourlange A., Zhang H., Bell G.R., Cimalla V., Ambacher O., Egdell R.G., Bechstedt F., McConville C.F. Band gap, electronic structure, and surface electron accumulation of cubic and rhombohedral In2O3. Physical Review B. Condensed Matter. 2009; 79(20): 205211. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.79.205211King P.D.C., Veal T.D., Fuchs F., Wang Ch.Y., Payne D.J., Bourlange A., Zhang H., Bell G.R., Cimalla V., Ambacher O., Egdell R.G., Bechstedt F., McConville C.F. Band gap, electronic structure, and surface electron accumulation of cubic and rhombohedral In2O3. Physical Review B. 2009; 79(20): 205211. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.79.205211Kern W., Puotinen D.A. Cleaning solutions based on hydrogen peroxide for use in silicon semiconductor technology. RCA Review. 1970; 31: 187—206.Kern W., Puotinen D.A. Cleaning solutions based on hydrogen peroxide for use in silicon semiconductor technology. RCA Review. 1970; 31: 187—206. URL: https://www.americanradiohistory.com/ARCHIVE-RCA/RCA-Review/RCA-Review-1970-Jun.pdfTsybulya S.V., Cherepanova S.V., Soloviyova L P. Polycrystal software package for IBM/PC. Journal of Structural Chemistry. 1996; 37(2): 332—334. https://doi.org/10.1007/BF02591064Tsybulya S. V., Cherepanova S. V., Soloviyova L. P. Polycrystal software package for IBM/PC. Journal of structural chemistry. 1996; 37(2): 332-334. https://doi.org/10.1007/BF02591064de Brito A.S., Oliveira A.A., Valerio-Cuadros M.I., Tupan L.F.S., Gualdi A.J., Barco R., Ivashita F.F., de Araújo J.H., Torres M.A.M., Jr A.P. Structural, optical, and magnetic characterization of Er-doped In2O3 nanoparticles. Journal of Alloys and Compounds. 2024; 990: 174353. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2024.174353de Brito A. S. et al. Structural, optical, and magnetic characterization of Er-doped In2O3 nanoparticles. Journal of Alloys and Compounds. 2024; 990: 174353. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2024.174353.Shayapov V.R., Bogoslovtseva A.L., Chepkasov S., Kapishnikov A., Mironova M.I., Geydt P. Highly textured AlN films deposited by pulsed DC magnetron sputtering with optimized process parameters. Solid State Communications. 2025; 397(4): 115821. https://doi.org/10.1016/j.ssc.2024.115821Shayapov V. R. et al. Highly textured AlN films deposited by pulsed DC magnetron sputtering with optimized process parameters. Solid State Communications. 2025; 397: 115821. https://doi.org/10.1016/j.ssc.2024.115821Patterson A. L. The Scherrer formula for X-ray particle size determination. Physical Review. 1939; 56(10): 978. https://doi.org/10.1103/PhysRev.56.978Patterson A. L. The Scherrer formula for X-ray particle size determination. Physical review. 1939; 56(10): 978. https://doi.org/10.1103/PhysRev.56.978Nilsson G., Nelin G. Study of the homology between silicon and germanium by thermal-neutron spectroscopy. Physical Review B. 1972; 6: 3777. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.6.3777G. Nilsson and G. Nelin. Study of the homology between silicon and germanium by thermal-neutron spectroscopy. Phys. Rev. B. 1972; 6: 3777. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.6.3777Brockhouse B.N. Lattice vibrations in silicon and germanium. Physical Review Letters. 1959; 2: 256. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.2.256Brockhouse B.N. Lattice Vibrations in Silicon and Germanium, Phys. Rev. Lett. 1959; 2: 256. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.2.256Green M., Zhao J., Wang A., Reece P.J., Gal M. Efficient silicon light-emitting diodes. Nature. 2001; 412: 805—808. https://doi.org/10.1038/35090539Green, M., Zhao, J., Wang, A. et al. Efficient silicon light-emitting diodes. Nature. 2001; 412: 805–808. https://doi.org/10.1038/35090539Sveinbjornsson E.O., Weber J. Room temperature electroluminescence from dislocation-rich silicon. Applied Physics Letters. 1996; 69(18): 2686. http://dx.doi.org/10.1063/1.117678Sveinbjornsson E.O. and Weber J. Room temperature electroluminescence from dislocation-rich silicon. Appl. Phys. Lett. 1996; 69: 2686. http://dx.doi.org/10.1063/1.117678

The authors declare that there are no conflicts of interest present.