WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

нанокристаллов высокотемпературные нагревы нужны Влияние P на формирование нк-Si косвенно указывает не только для диффузионно-лимитированного роста их на попадание в них высокой концентрации (> 1020 см-2) размеров, но и для самого фазового перехода. Высокие примесных атомов. В какой-то степени о попадании P в температуры кристаллизации при отжигах и рост числа нк-Si говорит и явная зависимость интенсивности ФЛ нк-Si, инициированный единичными смещениями, есть от дозы P. Однако она не соответствует расчетам [8], следствие влияния поверхности на фазовые превращесогласно которым присутствие в нк-Si даже одного ния наночастиц. Собственно примесные эффекты проявдополнительного носителя должно полностью гасить ФЛ ляются при расчетных концентрациях P более 0.1 ат% в из-за оже-процесса, когда энергия рекомбинации возбувиде ускоренного отжига ФЛ нк-Si. Проявление примесжденной пары не выделяется в виде фотона, а уходит ного ускорения и наличие зависимости ФЛ от дозы P на разогрев третьего носителя. В наших опытах, однако, указывают на попадание атомов P внутрь нк-Si. Однако увеличение дозы на 3 порядка весьма слабо снижало изменение ФЛ с дозой P не соответствует делавшимся интенсивность ФЛ. Даже когда расчетное количество ранее выводам о неизбежном гашении ФЛ из-за ожеатомов P в нк-Si достигало 50, интенсивность падала рекомбинации при появлении в нк-Si хотя бы одного лишь вдвое (рис. 3, b). Со столь же высокими уровнями дополнительного свободного носителя. Подобные раслегирования имели дело и в [2–7], тем не менее ФЛ хождения объясняются тем, что в легированных нк-Si легированных и нелегированных нк-Si была сопостаносители испытывают кулоновское взаимодействие с вима. Расхождение между теоретическими оценками ядрами примесных атомов.

и данными экспериментов объясняются, по-видимому, следующим. В работе [8] рассматривалось взаимодейАвторы признательны А.В. Чаплику, М.В. Энтину ствие свободных носителей, появляющихся в нелегирои В.А. Бурдову за полезные обсуждения и В.А. Волованных нк-Si под действием света или электрического дину, С.Н. Василенко и В.К. Васильеву за помощь при поля. В случае легирования носители оказываются в проведении экспериментов.

кулоновском поле примесных атомов. В нк-Si кулоновское взаимодействие между носителями и ядрами будет Работа выполнена при поддержке грантами РФФИ сильнее, чем в объемном материале, из-за снижения № 00-02-17963 и INTAS № 00-0064.

Физика и техника полупроводников, 2003, том 37, вып. 742 Г.А. Качурин, С.Г. Яновская, Д.И. Тетельбаум, А.Н. Михайлов Список литературы Effect of P ion implantation on photoluminescence from Si [1] Y. Kanzawa, M. Fujii, S. Hayashi, K. Yamamoto. Sol St.

nanocrystals embedded in SiO2 layer Commun., 100, 227 (1996).

[2] M. Fujii, S. Hayashi, K. Yamamoto. J. Appl. Phys., 83, G.A. Kachurin, S.G. Yanovskaya, D.I. Tetelbaum, (1998).

A.N. Mikhaylov [3] M. Fujii, A. Mimura, S. Hayashi, K. Yamamoto. Appl. Phys.

Institute of Semiconductor Physics, Lett., 75, 184 (1999).

[4] M. Fujii, A. Mimura, S. Hayashi, K. Yamamoto, C. Urakawa, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences, H. Ohta. J. Appl. Phys., 87, 1855 (2000).

630090 Novosibirsk, Russia [5] A. Mimura, M. Fujii, S. Hayashi, D. Kovalev, F. Koch. Phys.

Physico-Technical Research Institute Rev. B, 62, 12 625 (2000).

of Nizhnij Novgorod University [6] L. Patrone, D. Nelson, V.I. Safarov, M. Sentis, W. Marine, 603950 Nizhnij Novgorod, Russia S. Giorgio. J. Appl. Phys., 87, 3829 (2000).

[7] Д.И. Тетельбаум, И.А. Карпович, М.В. Степихова,

Abstract

The effect of 1013-1016 cm-2 P ions implantation and В.Г. Шенгуров, К.А. Марков, О.Н. Горшков. Поверхность, of the subsequent annealing at 600-1100C on the photolumi№5, 31 (1998).

nescence from Si nanocrystals, formed beforehand in SiO2 layers, [8] M. Lannoo, C. Delerue, G. Allan. J. Luminesc., 70, (1996). has been studied. The dose of 1013 cm-2 is found to be sufficient [9] Г.А. Качурин, С.Г. Яновская, M.-O. Ruault, А.К. Гутаков- to quench the 780 nm emission band, typical of Si nanocrystals.

ский, К.С. Журавлев, O. Kaitasov, H. Bernas. ФТП, 34, Restoration of the luminescence starts at the annealing temperature (2000).

of 600C if the nanocrystals are damaged only in part. However, [10] M. Klimenkov, W. Matz, S.A. Nepijko, M. Lehman. Nucl.

the fully amorphized nanoinclusions need 1000-1100C annealInstr. Meth. B, 179, 209 (2001).

ings to be re-crystallized. For the lowest P doses an enhancement [11] D.K. Yu, R.Q. Zhang, S.T. Lee. Phys. Rev. B, 65, 245 of the emission has been found from the post-annealed layers. The (2002).

highest doses provide the enhanced annealing of Si nanocrystals.

[12] H. Kohno, T. Iwasaki, Y. Mita, S. Takeda. J. Appl. Phys., 91, The first feature is ascribed to the shock crystallization of the Si 3232 (2002).

nanoinclusions, while the second one is due to the impurity [13] Г.А. Качурин, С.Г. Яновская, В.А. Володин, В.Г. Кеслер, enhanced crystallization. The latter along with the dependence А.Ф. Лейер, M.-O. Ruault. ФТП, 36, 685 (2002).

[14] L. Czepregi, E.F. Kennedy, T.J. Gallaher, J.W. Mayer, of luminescence on P ion dose, are considered as an indication of T.W. Sigmon. J. Appl. Phys., 48, 4234 (1977).

P atoms hitting the nanocrystals. Nevertheless, contrary to some [15] D.I. Tetelbaum, O.N. Gorshkov, S.A. Trushin, D.G. Revin, theoretical predictions, no luminescence suppression by Auger D.M. Gaponova, W. Eckstein. Nanotechnology, 11, recombination has been observed. The discrepancy is explained (2000).

by the interaction of the carriers with the donor nuclei.

[16] D.I. Tetelbaum, S.A. Trushin, V.A. Burdov, A.I. Golovanov, D.G. Revin, D.M. Gaponova. Nucl. Instr. Meth. B, 174, (2001).

[17] Г.А. Качурин, М.-О. Рюо, С.Г. Яновская, К.С. Журавлев, В.Г. Кеслер, А.Ф. Лейер, О. Кайтасов, Г. Бернас, Л.М. Логвинский. В сб.: Взаимодействие ионов с поверхностью (М., 1999) т. 2, с. 69.

[18] R. Tsu. Appl. Phys. A, 71, 391 (2000).

[19] H.J. von Bardeleben, C. Ortega, A. Grosman, V. Morazzani, J. Siejka, D. Stievenard. L. Luminesc., 57, 301 (1993).

[20] G. Mauckner, W. Rebitzer, K. Thonke, R. Sauer. Sol. St.

Commun., 91, 717 (1994).

Редактор Л.В. Беляков Физика и техника полупроводников, 2003, том 37, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.