Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2025, выпуск 5 » Статья стр. 810
<<<>>>
Фотолюминесценция, связанная с дислокациями в кремнии, пластически деформированном при изгибе центральной симметрии
Емцев В.В.1, Соболев H.А.1, Оганесян Г.А.1, Калядин А.Е.1, Топоров В.В.1, Полоскин Д.С.1, Маляренко А.М.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: emtsev@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 21 мая 2025 г.
В окончательной редакции: 22 мая 2025 г.
Принята к печати: 22 мая 2025 г.
Выставление онлайн: 21 июня 2025 г.
PDF версия
Исследована дислокационная фотолюминесценция в кремниевых пластинах, подвергнутых изгибу центральной симметрии с помощью кольцевого пуансона, который ранее никогда не использовался для этой цели. Оригинальная методика, эффективность которой была продемонстрирована совсем недавно в экспериментах с кремниевыми пластинами при деформации изгиба, позволяет одновременно определять механическое напряжение на растянутой и сжатой сторонах тестовой пластины по заметному сдвигу полосы 520.5 cm-1 в спектрах комбинационного рассеяния света. Пластическая деформация пластины под механической нагрузкой проводилась при температуре T=700 oC в течение одного часа. Показано, что на растянутой стороне тестовой пластины (вне центральной части) проявляются все четыре известные полосы дислокационной люминесценции (далее линии D1-D4) и протяженные дефекты упаковки 113. На сжатой стороне пластины (вне центральной части) отчетливо видны линии D3 и D4, а также линия межзонной люминесценции, но отсутствуют линии D1 и D2. При приближении к центру тестовой пластины с остаточной деформацией линии D3 и D4 преобладают на растянутой и сжатой сторонах, а линия D4 доминирует в самом центре. Таким образом, для кремния, подвергнутого пластической деформации под действием растягивающих и сжимающих напряжений, создаваемых в режиме изгиба центральной симметрии, выявлены существенные изменения в дислокационной фотолюминесценции. Ключевые слова: кремний, изгиб центральной симметрии, пластическая деформация, фотолюминесценция.
  1. N. Margalit, C. Xiang, S.M. Bowers, A. Bjorlin, R. Blum, J.E. Bowers. Appl. Phys. Lett. 118, 220501 (2021). https://doi.org/10.1063/5.0050117
  2. Н.А. Соболев, А.Е. Калядин, О.В. Феклисова, Е.Б. Якимов. Физика и техника полупроводников 55, 7, 550 (2021). https://doi.org/10.21883/FTP.2021.07.51014.9651
  3. Н.А. Дроздов, А.А. Патрин, В.Д. Ткачев. Письма ЖЭТФ, 23, 11, 651 (1976)
  4. M. Reiche, M. Kittler. Crystals 6 (7), 74 (2016). https://doi.org/10.3390/cryst6070074
  5. E.A. Steinman. Physics of the Solid State 47, 5 (2005). https://doi.org/10.1134/1.1853432
  6. N.A. Sobolev, A.E. Kalyadin, K.F. Shtel'makh, P.N. Aruev, V.V. Zabrodskiy, E.I. Shek. Semiconductors 57, 283 (2023). DOI: 10.61011/SC.2023.04.56427.4810
  7. E.A. Steinman, V.V. Kveder, V.I. Vdovin, H.G. Grimmeiss. Solid State Phenomena 69-70, 23 (1999). https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.69-70.23
  8. S. Pizzini, M. Guzzi, E. Grilli, G. Borionetti. Journal of Physics: Condensed Matter 12, 10131 (2000). https://doi.org/10.1088/0953-8984/12/49/312
  9. A.E. Kalyadin, K.F. Shtel'makh, P.N. Aruev, V.V. Zabrodski, K.V. Karabeshkin, E.I. Shek, N.A. Sobolev. Semiconductors 54, 687 (2020). https://doi.org/10.1134/S1063782620060081
  10. S. Takeda. Jpn. J. Appl. Phys. 30, L639 (1991). https://doi.org/10.1143/JJAP.30.L639
  11. L.I. Fedina, A.K. Gutakovskii, A.V. Latyshev, A.L. Aseev. In: Advances in Semiconductor Nanostructures, Growth, Characterization, Properties and Applications, ed by A. Latyshev, A. Dvurechenskii, A. Aseev (Elsevier, Amsterdam, 2016) p. 383
  12. L. Jeyanathan, E.C. Lightowlers, V. Higgs, G. Davies. Mater. Sci. Forum 143-147, 1499 (1994). https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.143-147.1499
  13. S. Binetti, S. Pizzini, E. Leoni, R. Somaschini, A. Castaldini, A. Cavallini. J. Appl. Phys. 92, 2437 (2002). https://doi.org/10.1063/1.1497450
  14. K. Bothe, R.J. Falster, J.D. Murphy. Appl. Phys. Lett. 101, 032107 (2012). https://doi.org/10.1063/1.4737175
  15. S. Binetti, R. Somaschini, A. LeDonne, E. Leoni, S. Pizzini, D. Li, D. Yang. J. Phys.: Condens. Matter 14, 13247 (2002). https://doi.org/10.1088/0953-8984/14/48/375
  16. N.A. Sobolev, A.E. Kalyadin, K.F. Shtel'makh, E.I. Shek, V.I. Sakharov, I.T. Serenkov. Semiconductors 56, 390 (2022). DOI: 10.21883/SC.2022.06.53535.9832
  17. A. Borghesi, B. Pivac, A. Sassella, A. Stella. J. Appl. Phys. 77, 4169 (1995). https://doi.org/10.1063/1.359479
  18. V.I. Vdovin, L.I. Fedina, A.K. Gutakovskii, A.E. Kalyadin, E.I. Shek, K.F. Shtel'makh, N.A. Sobolev. Crystallography Reports 66, 625 (2021). DOI: 10.1134/s1063774521040210
  19. G.A. Oganesyan, I.I. Novak. Journal of Surface Investigation, X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques 3, 962 (2009). https://doi.org/10.1134/S1027451009060202
  20. I.I. Novak, V.V. Baptizmanskii, L.V. Zhoga. Opt. Spectrosc. 43, 145 (1977)
  21. I.I. Novak, G.A. Oganesyan. Journal of Surface Investigation, X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques 1, 294 (2007). https://doi.org/10.1134/S1027451007030111
  22. V.V. Emtsev, V.V. Toporov, G.A. Oganesyan, A.A. Lebedev, D.S. Poloskin. Physica B: Condensed Matter 684, 415949 (2024). https://doi.org/10.1016/j.physb.2024.415949
  23. E. Anastassakis, A. Pinczuk, E. Burstein, F.H. Pollak, M. Cardona. Solid State Communications 8, 133 (1970). https://doi.org/10.1016/0038-1098(70)90588-0
  24. I.D. Wolf. Semicond. Sci. Technol. 11, 139 (1990). https://doi.org/10.1088/0268-1242/11/2/001
  25. V. Poborchii, T. Tada, T. Kanayama. Appl. Phys. Lett. 97, 041915 (2010). https://doi.org/10.1063/1.3474604
  26. A. Gassenq, S. Tardif, K. Guilloy, I. Duchemin, N. Pauc, J.M. Hartmann, D. Rouchon, J. Widiez, Y.M. Niquet, L. Milord, T. Zabel, H. Sigg, J. Faist, A. Chelnokov, F. Rieutord, V. Reboud, V. Calvo. J. Appl. Phys. 121, 055702 (2017). https://doi.org/10.1063/1.4974202

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme