Вышедшие номера
Особенности формирования и свойства светоизлучающих структур на основе ионно-синтезированных нанокристаллов кремния в матрицах SiO2 и Al2O3
Михайлов А.Н.1, Белов А.И.1, Костюк А.Б.1, Жаворонков И.Ю.1, Королев Д.С.1, Нежданов А.В.1, Ершов А.В.1, Гусейнов Д.В.1, Грачева Т.А.1, Малыгин Н.Д.1, Демидов Е.С.1, Тетельбаум Д.И.1
1Научно-исследовательский физико-технический институт Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
Email: tetelbaum@phys.unn.ru
Поступила в редакцию: 25 апреля 2011 г.
Выставление онлайн: 20 января 2012 г.

Выполнено комплексное сравнительное исследование слоев оксидов SiO2 и Al2O3 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 Al2O3 имеет место только в случае формирования вокруг нанокристаллов Si оболочек SiO2. Необходимое для формирования оболочек окисление поверхности нанокристаллов возможно как за счет избыточного кислорода в матрице Al2O3 (случай имплантации Si в осажденную пленку Al2O3), 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. Работа выполнена частично в рамках АВЦП "Развитие научного потенциала высшей школы", ФЦП "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России", гранта Президента РФ (МК-185.2009.2) и гранта РФФИ (10-02-00995).