Эта публикация цитируется в 24 статьях

Системы низкой размерности

Особенности формирования и свойства светоизлучающих структур на основе ионно-синтезированных нанокристаллов кремния в матрицах SiO$_2$ и Al$_2$O$_3$

А. Н. Михайлов, А. И. Белов, А. Б. Костюк, И. Ю. Жаворонков, Д. С. Королев, А. В. Нежданов, А. В. Ершов, Д. В. Гусейнов, Т. А. Грачева, Н. Д. Малыгин, Е. С. Демидов, Д. И. Тетельбаум

Научно-исследовательский физико-технический институт Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского, г. Нижний Новгород

Аннотация: Выполнено комплексное сравнительное исследование слоев оксидов SiO$_2$ и Al$_2$O$_3$ с нанокристаллами Si, сформированными путем имплантации ионов Si$^+$ и высокотемпературного отжига. Информация о морфологии, фазовом составе, структуре и люминесцентных свойствах массивов ионно-синтезированных нанокристаллов Si получена с использованием методов конфокальной рамановской микроскопии, рентгеновской дифракции, инфракрасной Фурье-спектроскопии, электронного парамагнитного резонанса и фотолюминесценции. Установлено, что особенности образования нанокристаллов, их распределение по глубине, структура и характер химических связей подобны для обеих оксидных матриц, но обусловленная нанокристаллами фотолюминесценция в диапазоне длин волн 600–1000 nm в матрице Al$_2$O$_3$ имеет место только в случае формирования вокруг нанокристаллов Si оболочек SiO$_2$. Необходимое для формирования оболочек окисление поверхности нанокристаллов возможно как за счет избыточного кислорода в матрице Al$_2$O$_3$ (случай имплантации Si в осажденную пленку Al$_2$O$_3$), так и за счет притока кислорода из атмосферы отжига (случай имплантации Si в сапфир). Для проверки квантово-размерного механизма излучения света анализируются данные по температурной зависимости фотолюминесценции. Проанализированы также механизмы токопереноса и возбуждения электролюминесценции в диодных структурах на основе тонких ионно-синтезированных слоев с нанокристаллами кремния.

Поступила в редакцию: 25.04.2011
Принята в печать: 22.06.2011

 Англоязычная версия: Physics of the Solid State, 2012, 54:2, 368–382

Реферативные базы данных:

•