Влияние температуры осаждения и отжига на люминесценцию германиевых нанокристаллов, сформированных в пленках GeOx и многослойных структурах Ge/SiO2
Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), 15-02-05086
Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), 14-02-00119
Грачев Д.А.1, Ершов А.В.1, Карабанова И.А.1, Пирогов А.В.1, Нежданов А.В.1, Машин А.И.1, Павлов Д.А.1
1Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
Email: grachov@phys.unn.ru
Поступила в редакцию: 14 марта 2016 г.
Выставление онлайн: 19 апреля 2017 г.
Методом физического осаждения в вакууме получены содержащие нанокристаллы германия пленки GeOx и многослойные нанопериодические структуры Ge/SiO2, управление свойствами которых осуществлялось путем варьирования температуры осаждения (35-590oС) и отжига (400-1000oC). Проведено сравнительное исследование оптических и структурных характеристик наносистем методами комбинационного рассеяния, ИК-спектроскопии, фотолюминесценции и электронной микроскопии, показавшими качественное подобие наносистем. Установлено, что отжиг при 600-800oC приводит к образованию нанокристаллов германия с высокой плотностью (~1012 cm-2), в то время как в неотожженных материалах их плотность составляет ~1010 cm-2. Средний размер нанокристаллов 5±2 nm. Для обеих систем обнаружены три полосы люминесценции: при 1.2, 1.5-1.7 и 1.7-2.0 eV, происхождение которых связано с нанокристаллами Ge, кислородно-дефицитными центрами в GeOx и дефектами границы Ge/диэлектрик соответственно. Работа выполнена при частичной поддержке РФФИ (гранты N 14-02-00119 и 15-02-05086). DOI: 10.21883/FTT.2017.05.44388.091
- O.B. Gusev, A.V. Ershov, D.A. Grachev, B.A. Andreev, A.N. Yablonskiy. ЖЭТФ 145, 830 (2014)
- S. Kim, S.-W. Hwang, S.-H. Choi, R.G. Elliman, Y.-M. Kim, Y.-J. Kim. J. Appl. Phys. 105, 106112 (2009)
- M. Gallagher, U. Osterberg. Appl. Phys. Lett. 63, 2987 (1993)
- Y. Maeda. Phys. Rev. B 51, 1658 (1995)
- A. Samavati, Z. Othaman, S.K. Ghoshal, S. Zare. Chin. Opt. Lett. 11, 112502 (2013)
- M. Zacharias, P.M. Fauchet. Appl. Phys. Lett. 71, 380 (1997)
- J.K. Shen, X.L. Wu, R.K. Yuan, N. Tang, J.P. Zou, Y.F. Mei, C. Tan, X.M. Bao, G.G. Siu. Appl. Phys. Lett. 77, 3134 (2000)
- S. Takeoka, M. Fujii, S. Hayashi, K. Yamamoto. Phys. Rev. B 58, 7921 (1998)
- T. Kanno, M. Fujii, H. Sugimoto, K. Imakita. J. Mater. Chem. C 2, 5644 (2014)
- А.В. Ершов, Д.А. Павлов, Д.А. Грачев, А.И. Бобров, И.А. Карабанова, И.А. Чугров, Д.И. Тетельбаум. ФТП 48, 44 (2014)
- M. Ardyanian, H. Rinnert, X. Devaux, M. Vergnat. Appl. Phys. Lett. 89, 011902 (2006)
- R. Peibst, J.S. de Sousa, K.R. Hofmann. Phys. Rev. B 82, 195415(2010)
- C.N. Ye, X.M. Bao, N.Y. Tang, L.J. Zhuge, W.G. Yao, J. Chen, Y.M. Dong, Y.H. Yu. Sci. Technol. Adv. Mater. 3, 257 (2002).
- X.L. Wu, T. Gao, G.G. Siu, S. Tong, X.M. Bao. Appl. Phys. Lett. 74, 2420 (1999)
- A.V. Kolobov, A.A. Shklyaev, H. Oyanagi, P. Fons, S. Yamasaki, M. Ichikawa. Appl. Phys. Lett. 78, 2563 (2001)
- A.-M. Lepadatu, T. Stoica, I. Stavarache, V.S. Teodorescu, D. Buca, M.L. Ciurea. J. Nanopart. Res. 15, 1981 (2013)
- С.С. Горелик, Л.Н. Расторгуев, Ю.А. Скаков. Рентгенографический и электрооптический анализ: приложения. Металлургиздат, М. (1970). 366 с
- M.J. Hytch. Microscopy Microanalys. Microstruct. 8, 41 (1997)
- E. Tuv gay, S. Ilday, R. Turan, T.G. Finstad. J. Lumin. 155, 170 (2014)
- Y. Sasaki, C. Horie. Phys. Rev. B 47, 3811 (1993)
- И.В. Тананаев, М.Я. Шпирт. Химия германия. Химия, М. (1967). 452 с
- C.J. Sahle, C. Sternemann, H. Conrad, A. Herdt, O.M. Feroughi, M. Tolan, A. Hohl, R. Wagner, D. Lutzenkirchen-Hecht, R. Frahm, A. Sakko, K. Hamalanen. Appl. Phys. Lett. 95, 021910 (2009).
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.