Люминесцентные свойства имплантированных пленок SiO2 с квантовыми точками

• Автор: Бунтов, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ФЛ - фотолюминесценция;

ВФЛ - возбуждение фотолюминесценции;

ФСЭЭ - фотостимулированная электронная эмиссия;

ЭМ - электронная микроскопия;

EFTEM - energy filtered transmission electron microscopy, просвечивающая электронная микроскопия с фильтрацией по энергии;

КРС - комбинационное рассеяние света;

ВУФ - вакуумный ультрафиолет;

DES Y - Deutsches Elektronen-Synchrolron, немецкий синхротрон.

НК - нанокластер;

КТ - квантовая точка;

ODC - oxygen deficiency center, кислородно-дефицитный центр;
FWI IM - full width at half maximium, полуширина линии.

ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. НАНОКЛАСТЕРЫ В ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ СТРУКТУРАХ
1Л. Формирование наночасгиц и кластеров в диэлектрических
матрицах
1.1.1. Нанокластеры в оптоэлектронике
1.1.2. Имплантация как метод формирования нанокластеров в материалах
1.2. Спектроскопия и оптические свойства наиоструктурироваиных
тонкопленочных структур
1.2.1. Интерференционные эффекты
1.2.2. Размерные эффекты и люминесценция
1.2.3. Проблема модификации структуры и свойств матрицы
1.2.4. ФСЭЭ-спектроскопия стекол 8Ю2
1.3. Полупроводниковые квантовые точки в 8Ю2
1.3.1. Кремниевые нанокристаллы
1.3.2. Квантовые точки сложного состава
1.4. Постановка задач исследования
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования и их аттестация
2.1.1. Пленки віОгі
2.1.2. Пленки 8Ю2:8п
2.1.3. Пленки
2.2. Фотолюмииссцснтныс измерения
2.2.1. Стационарная люминесценция
2.2.2. Время-разрешсиная фотолюминесценция

Энергия, эВ
Термализация Оже ’ рекомбинация

Экситонпая * рекомбинация Кислородная рекомбинация * Горячая ФЛ
Длина волны, нм
Рис. 1.8. Экситонная и «горячая» люминесценция кремниевых нанокристаллов: а) Спектры «горячей» и экситонной люминесценции для кристаллитов разного диаметра; б) Схема альтернативных каналов релаксации в зонной структуре кремния в направлении Г-Х. Носители могут термализоваться в течение 1--10 не. локализоваться на поверхностном дефекте или рекомбинировать (зеленая пунктирная линия).
Исходя из вышесказанного, кремниевые нанокристаллы являются одним из наиболее изученных типов квантовых точек. Результаты многочисленных исследований указывают на два возможных механизма люминесценции, связанных с рекомбинацией пространственно ограниченных экситонов и точечных дефектов на поверхности кластера. Кремниевые точки характеризуются люминесценцией в диапазоне длин волн 700 - 1000 нм, который соответствует красному и инфракрасному свечению. Большее разнообразие спектрального состава могут обеспечить наночастицы бинарного и более сложного состава.
1.3.2. Квантовые точки сложного состава.
Метод последовательной ионной имплантации позволяет формировать в матрицах 8Ю2 и А120з множество видов полупроводниковых наночастиц бинарного состава, в частности, элементов ІІІ-У (СаАя, ОаР, СаИ, ІпЛ.8, ІпР), II-VI (СДБ, СД8е, гпБ, ИпБе, СсГГе, СД8со:58о:5) и ІУ-УІ (РЬБ) групп [102]. Однако микроструктура и распределение по глубине таких структур имеет много необычных особенностей.