Вышедшие номера
Фотолюминесценция и электронный парамагнитный резонанс ультратонких слоев наноразмерного пористого кремния
Демидов Е.С.1, Афанасьев Д.А.1, Демидова Н.Е.2, Нежданов А.В. 1, Машин А.И.1
1Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
2Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, Нижний Новгород, Россия
Email: demidov@phys.unn.ru, ada0799@yandex.ru, demidova_nataliya@mail.ru, nezhdanov@phys.unn.ru, mashin@unn.ru
Поступила в редакцию: 23 августа 2025 г.
В окончательной редакции: 24 октября 2025 г.
Принята к печати: 20 ноября 2025 г.
Выставление онлайн: 20 февраля 2026 г.

Впервые экспериментально исследовано изменение фотолюминесценции и электронного парамагнитного резонанса с увеличением времени электрохимического формирования наноразмерного пористого кремния начиная с ультратонких слоев на монокристаллических пластинах Si p- и n+-типа. При этом для обоих вариантов Si обнаружено красное смещение спектров фотолюминесценции. Предложена квантово-размерная модель как механизма каскадного роста слоев пористого кремния, так и красного смещения фотолюминесценции. По данным электронного парамагнитного резонанса Pb - центров безизлучательной рекомбинации установлен близкий к линейному рост общей массы кремниевых наноразмерных включений с толщиной слоя пористого кремния на Si-n+. Обсуждается возможность разработки актуальной сегодня технологии изготовления из пористого кремния системы кремниевых нанопроволок, погруженных в диэлектрическую среду. Ключевые слова: анодное травление, пористый кремний, ультратонкие слои, фотолюминесценция, электронный парамагнитный резонанс, размерное квантование, кремниевые нанопроволоки.
  1. O. Bisi, S. Ossicini, L. Pavesi. Surf. Sci. Rep. 38, 1 (2000)
  2. Handbook of Porous Silicon, Leigh Canham Editor, Springer International Publishing Switzerland (2014). 1012 p
  3. В.В. Трегулов. Влияние особенностей формирования пленок пористого кремния на характеристики полупроводниковых барьерных структур. Автореф. докт. дисс., РГУ им. В.Ф. Уткина, Рязань (2022). 39 с
  4. А.С. Леньшин, В.М. Кашкаров, П.В. Середин, Б.Л. Агапов, Д.А. Минаков, В.Н. Ципенюк, Э.П. Домашевская. ЖТФ 84, 2, 70 (2014)
  5. X.G. Zhang. J. Electrochem. Soc. 138, 3750 (1991)
  6. V. Lehmann, H. F\^oll. J. Electrochem. Soc. 137, 653 (1990)
  7. S. Matthias, F. Muller, J. Schilling, U. Gosele. Appl. Phys. A80, 1391--1396 (2005)
  8. S.J. Gregg, K.S.W. Sing. Adsorption Surface Area and Porosity. Academic, N.Y. (1982)
  9. L.T. Canham. Appl. Phys. Lett. 57, 1046 (1990)
  10. N. Ennejah, S. Aouida, B. Bessais. Phys. Status Solidi C8, 6, 1931 (2011)
  11. L.T. Canham. Faraday Discuss. 222, 10 (2020)
  12. Е.С. Демидов, А.С. Абросимов, Н.Е. Демидова, В.В. Карзанов. ФТТ 61, 3, 419 (2019)
  13. A.J. Read, R.J. Needs, K.J. Nash, L.T. Canham, P.D.J. Calcott, A. Qteish. Phys. Rev. Letters 69, 1232 (1992)
  14. А.В. Кожемяко, А.А. Шемухин, А.В. Назаров, Ю.М. Спивак, Е.Н. Муратова, В.В. Черныш. ВМУ. Серия 3. Физика. Астрономия 6, 69--74 (2020)
  15. О.Б. Гусев, А.Н. Поддубный, А.А. Прокофьев, И.Н. Яссиевич. ФТП 47, 2, 147 (2013)
  16. W.D.A.M. de Boer, D. Timmerman, K. Dohnalova, I.N. Yassievich, H. Zhang, W.J. Buma, T. Gregorkiewicz. Nature Nanotechnology 5, 878 (2010)
  17. Н.А. Соболев. ФТП 44, 1, 3 (2010)
  18. V. Kveder, M. Kittler. In: Advances in Light Emitting Materials, ed. by H.G. Grimmeiss, B. Monemar, M. Kittler, ch. 3. Mater. Sci. Forum 590, 29 (2008). (Trans. Tech. Publications, Switzerland, 2008)
  19. Н.Е. Демидова, Е.С. Демидов, В.В. Карзанов. ФТТ 63, 3, 370 (2021)
  20. С. Зи. Физика полупроводниковых приборов. Мир, М. (1984). С. 28, 85. (пер. с англ. S.M. Sze. Physics of Semiconductor Devises, 1981)
  21. Н.Е. Демидова. Автореф. канд. дис. ННГУ им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород (2010). 18 с
  22. Manuel F. Gallego, Rosa M. de la Cruz, Clement Kanyinda-Malu. Academia Nano: Science, Materials, Technology 2, 2, 1-12 (2025)