Люминесценция вольфрамового комплекса в полученных методом химического газофазного осаждения алмазных частицах
Ministry of Education and Science of the Russian Federation, State Government Program, FFUG-2024-0017
Грудинкин С.А.
1, Богданов К.В.
2, Баранов М.А.2, Баранов А.В.
2, Голубев В.Г.
1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Международный научно-образовательный центр физики наноструктур, Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
Email: grudink.gvg@mail.ioffe.ru, kirw.bog@gmail.com, mbaranov@mail.ru, a_v_baranov@yahoo.com, golubev@gvg.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 26 июня 2024 г.
В окончательной редакции: 26 июня 2024 г.
Принята к печати: 27 июня 2024 г.
Выставление онлайн: 5 августа 2024 г.
Методом химического газофазного осаждения с горячей вольфрамовой спиралью на подложке германия синтезированы алмазные нано- и микрочастицы, в спектрах фотолюминесценции которых наблюдались интенсивные полосы оптически активного комплекса, содержащего вольфрам. Исследовано влияние температуры подложки на интенсивность люминесценции вольфрам-содержащего комплекса и структурные свойства полученных алмазных частиц. Путем размещения вольфрамовой спирали под углом к плоскости подложки создавался градиент параметров роста вдоль поверхности подложки. Показано влияние одновременно изменяющихся в зависимости от расстояния спираль-подложка параметров роста на интенсивность люминесценции W-комплекса, скорость роста алмазных частиц, а также на их структурные свойства и фазовый состав. Ключевые слова: алмаз, оптически активные дефекты, фотолюминесценция, комбинационное рассеяние света.
- I. Aharonovich, E. Neu. Adv. Opt. Mater. 2, 10, 911 (2014)
- C. Bradac, W. Gao, J. Forneris, M.E. Trusheim, I. Aharonovich. Nature Commun. 10, 1, 5625 (2019)
- N. Nunn, M.D. Torelli, A. Ajoy, A.I. Smirnov, O. Shenderova. Rev. Adv. Chem. 12, 1, 1 (2022)
- D. Chen, N. Zheludev, W.-B. Gao. Adv. Quantum Technol. 3, 2, 1900069 (2020)
- O.A. Shenderova, A.I. Shames, N.A. Nunn, M.D. Torelli, I. Vlasov, A. Zaitsev. J. Vac. Sci. Technol. B 37, 3, 030802 (2019)
- Y.-T. Chuang, S.-D. Chen, W.-C. Huang, T.-L. Shen, M.-S. Chang, Y.-F. Chen, Y.-P. Hsieh, Y.-H. Chang. ACS Appl. Mater. Interfaces 12, 43, 49006 (2020)
- A. Mzyk, Y. Ong, A.R. Ortiz Moreno, S.K. Padamati, Y. Zhang, C.A. Reyes-San-Martin, R. Schirhagl. Anal. Chem. 94, 1, 225 (2021)
- W. Liu, M.N.A. Alam, Y. Liu, V.N. Agafonov, H. Qi, K. Koynov, V.A. Davydov, R. Uzbekov, U. Kaiser, T. Lasser, F. Jelezko, A. Ermakova, T. Weil. Nano Lett. 22, 7, 2881 (2022)
- S. Lal, S. Liu, S. Gangopadhyay, M.S. Haque, H.A. Naseem. Appl. Phys. Lett. 71, 25, 3640 (1997)
- F. Anderson, T. Dallas, S. Lal, S. Gangopadhyay, M. Holtz. Solid State Commun. 102, 12, 867 (1997)
- K. Beha, H. Fedder, M. Wolfer, M.C. Becker, P. Siyushev, M. Jamali, A. Batalov, C. Hinz, J. Hees, L. Kirste, H. Obloh, E. Gheeraert, B. Naydenov, I. Jakobi, F. Dolde, S. Pezzagna, D. Twittchen, M. Markham, D. Dregely, H. Giessen, J. Meijer, F. Jelezko, C.E. Nebel, R. Bratschitsch, A. Leitenstorfer, J. Wrachtrup. Beilstein J. Nanotechnol. 3, 895 (2012)
- J.W. Steeds, N.C. Burton, A.R. Lang, D. Pickard, Yu.G. Shreter, J.E. Butler. Solid State Phenom. 51-52, 271 (1996)
- K.V. Bogdanov, I.E. Kaliya, M.A. Baranov, S.A. Grudinkin, N.A. Feoktistov, V.G. Golubev, V.Yu. Davydov, A.N. Smirnov, A.V. Baranov. Mater. 15, 23, 8510 (2022)
- S.J. Harris, A.M. Weiner, S. Prawer, K. Nugent. J. Appl. Phys. 80, 4, 2187 (1996)
- S. Lal, T. Dallas, S. Yi, S. Gangopadhyay, M. Holtz, F.G. Anderson. Phys. Rev. B 54, 19, 13428 (1996)
- S. Ohmagari, H. Yamada, H. Umezawa, A. Chayahara, T. Teraji, S.-I. Shikata. Diam. Relat. Mater. 48, 19 (2014)
- Н.А. Феоктистов, В.И. Сахаров, И.Т. Серенков, В.А. Толмачев, И.В. Коркин, А.Е. Алексенский, А.Я. Вуль, В.Г. Голубев. ЖТФ 81, 5, 132 (2011). [N.A. Feoktistov, V.I. Sakharov, I.T. Serenkov, V.A. Tolmachev, I.V. Korkin, A.E. Aleksenskii, A.Ya. Vul', V.G. Golubev. Tech. Phys. 56, 5, 718 (2011)]
- S. Prawer, R.J. Nemanich. Phil. Trans. R. Soc. A 362, 1824, 2537 (2004)
- A. Ferrari, J. Robertson. Phys. Rev. B 63, 12, 121405(R) (2001)
- E. Ekimov, A.A. Shiryaev, Y. Grigoriev, A. Averin, E. Shagieva, S. Stehlik, M. Kondrin. Nanomater. 12, 3, 351 (2022)
- D.-W. Kweon, J.-Y. Lee, D. Kim. J. Appl. Phys. 69, 12, 8329 (1991)
- L. Bergman, M.T. McClure, J. Glass, R. Nemanich. J. Appl. Phys. 76, 5, 3020 (1994)
- S. Rahman, M. Othman, P. May. Adv. Mater. Res. 501, 271 (2012)
- K. Fabisiak, W. Bala, K. Paprocki, M. Szreiber, C. Uniszkiewicz. Opt. Mater. 31, 12, 1873 (2009)
- С.А. Грудинкин, Н.А. Феоктистов, К.В. Богданов, А.В. Баранов, В.Г. Голубев. ФТТ 62, 5, 807 (2020). [S.A. Grudinkin, N.A. Feoktistov, K.V. Bogdanov, A.V. Baranov, V.G. Golubev. Phys. Solid State 62, 5, 919 (2020)]
- X. Chang, X. Yan, S. Fan, J. Su, Y.-F. Wang, R. Wang, G. Chen, J. Wang, W. Wang, H.-X. Wang. IEEE Trans. Electron Devices 68, 12, 6228 (2021)
- L. Tang, R. Yue, Y. Wang. Carbon 130, 458 (2018)
- S. Ohmagari, H. Yamada, N. Tsubouchi, H. Umezawa, A. Chayahara, S. Tanaka, Y. Mokuno. Appl. Phys. Lett. 113, 3, 032108 (2018)
- Yu.A. Mankelevich, N.V. Suetin, M.N.R. Ashfold, J.A. Smith, E. Cameron. Diam. Relat. Mater. 10, 3-7, 364 (2001)
- J.A. Smith, M.A. Cook, S.R. Langford, S.A. Redman, M.N.R. Ashfold. Thin Solid Films 368, 2, 169 (2000)
- Q. Wei, M.N.R. Ashfold, Yu.A. Mankelevich, Z.M. Yu, P.Z. Liu, L. Ma. Diam. Relat. Mater. 20, 5-6, 641 (2011)
- V. Sedov, A. Martyanov, A. Altakhov, S. Savin, E. Dobretsova, I. Tiazhelov, D. Pasternak, I. Kaplunov, V. Rogalin, V. Ralchenko. J. Russ. Laser Res. 43, 4, 503 (2022).