Вышедшие номера
Люминесценция тонких пленок HfxZr1-xO2 при возбуждении синхротронным излучением вакуумного ультрафиолетового диапазона
Министерство науки и высшего образования РФ , Базовая часть государственного задания, FEUZ-2020-0060
Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), 20-57-12003 ННИО_а
Российский научный фонд , 21-12-00392
Пустоваров В.А. 1, Гриценко В.А. 2, Исламов Д.Р. 2
1Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия
2Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
Email: v.a.pustovarov@urfu.ru, grits@isp.nsc.ru, damir@isp.nsc.ru
Поступила в редакцию: 10 марта 2022 г.
В окончательной редакции: 10 марта 2022 г.
Принята к печати: 11 марта 2022 г.
Выставление онлайн: 29 апреля 2022 г.

С использованием методов низкотемпературной люминесцентной спектроскопии и синхротронного излучения вакуумного ультрафиолетового диапазона (синхротрон MAX IV, Lund, Sweden) изучены процессы переноса заряда и природа ловушек носителей заряда, ответственных за токи утечки в нанометровых диэлектрических пленках твердых растворов гафний-цирконий-кислород HfxZr1-xO2 на кремниевой подложке, а также в пленках, легированных ионами La. Спектры фотолюминесценции, спектры возбуждения фотолюминесценции полосы 2.7 eV и предыдущие данные моделирования на основе теории функционала плотности подтверждают наличие кислородной вакансии в исследованных пленках. На основе исследования конкурирующих каналов релаксации электронных возбуждений за счет излучательного распада автолокализованных экситонов (полоса эмиссии 4.35 eV) и люминесценции дефектов (полосы эмиссии 2.7 и 3.5 eV) сделан вывод об эффективности транспорта и захвата экситонов и раздельных носителей заряда в пленках с разной степенью дефектности и пленках, легированных лантаном. Данные подтверждают вывод о том, что кислородные вакансии являются центрами эффективного захвата и рекомбинации носителей заряда и ответственны за токи утечки в исследуемых пленках. Ключевые слова: люминесценция, синхротронное излучение, дефекты, перенос энергии.