Люминесценция оксидных пленок, полученных молекулярным наслаиванием

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Показаны возможности метода люминесценции при исследовании структур Si–оксид и Si–SiO2–оксид. Предложена модель электронного строения слоев Ta2O5 и TiO2, позволяющая объяснить вид спектрального распределения люминесценции независимо от способа ее возбуждения. Сопоставление спектров люминесценции одиночных оксидных слоев со спектром структур Si–SiO2–оксид позволило сделать заключение о процессах взаимодействия между слоями при формировании слоистой структуры и оценить ширину запрещенной зоны: Ta2O5 – 4.4 эВ, TiO2 – 3.3 эВ. Формирование Ta2O5 на поверхности SiO2 приводило к трансформации в приповерхностной области SiO2, проявляющейся в уменьшении интенсивности полосы люминесценции 1.9 эВ, и образованию дефектов – центров люминесценции в области 3 эВ. Синтез TiO2 на поверхности SiO2 не сопровождался изменениями в спектрах люминесценции.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

А. Барабан

Санкт-Петербургский государственный университет

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: alnbaraban@yandex.ru
Ресей, г. Санкт-Петербург

В. Дмитриев

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: w.dmitriew@spbu.ru
Ресей, г. Санкт-Петербург

А. Дрозд

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: alnbaraban@yandex.ru
Ресей, г. Санкт-Петербург

Ю. Петров

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: alnbaraban@yandex.ru
Ресей, г. Санкт-Петербург

Ю. Петров

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: alnbaraban@yandex.ru
Ресей, г. Санкт-Петербург

И. Габис

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: alnbaraban@yandex.ru
Ресей, г. Санкт-Петербург

А. Селиванов

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: alnbaraban@yandex.ru
Ресей, г. Санкт-Петербург

Әдебиет тізімі

  1. Malygin A.A., Drozd V.E., Malkov A.A., Smirnov V.M. // Chem. Vap. Deposition. 2015. V. 21. P. 216. https://doi.org/10.1002/cvde.201502013
  2. Perevalov T.V., Volodin V.A., Kamaev G.N. et al. // J. Non. Cryst. Sol. 2022. V. 598. P. 121925 (1–8). https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2022.121925
  3. Перевалов Т.В., Гриценко В.А. // Успехи физ. наук. 2010. Т. 180. С. 587. https://doi.org/10.3367/UFNr.0180.201006b.0587
  4. Robertson J., Wallace R.M. // Mater. Sci. Eng. R Rep. 2015. V. 88. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.mser.2014.11.001
  5. Kim K.M., Choi B.J., Shin Y.C. et al. // Appl. Phys. Lett. 2007. V. 91. P. 012907. https://doi.org/10.1063/1.2749846
  6. Baraban A.P., Dmitriev V.A., Drozd V.E. et al. // J. Appl. Phys. 2016. V. 119. P. 055307–5. https://doi.org/10.1063/1.4941270
  7. Барабан А.П., Денисов Е.А., Дмитриев В.А. и др. // Физика и техника полупроводников. 2020. Т. 54. С. 427. https://doi.org/10.21883/FTP.2020.04.49153.9312
  8. Барабан А.П., Дмитриев В.А., Дрозд В.Е. и др. // Оптика и спектроскопия. 2020. Т. 128. С. 224. https://doi.org/10.21883/OS.2020.02.48964.282–19
  9. Барабан А.П., Селиванов А.А., Дмитриев В.А. и др.// Письма в ЖТФ. 2019. Т. 45. С. 13. https://doi.org/10.21883/PJTF.2019.06.47491.17637
  10. Барабан А.П., Дмитриев В.А., Прокофьев В.А. и др. // Письма в ЖТФ. 2016. Т. 42. С. 10.
  11. Барабан А.П., Дмитриев В.А., Петров Ю.В. Электролюминесценция в твердотельных слоистых структурах на основе кремния. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2009. 195 с.
  12. Sekido Y. // Electron. Com. Jpn. Pt 2. 1994. V. 77. P. 54. https://doi.org/10.1002/ecjb.4420770607
  13. Барабан А.П., Дмитриев В.А., Петров Ю.В., Тимофеева К.А. // Изв. вузов. Электроника. 2013. № 2 (100). С. 71.
  14. Drouin D. // Microscopy and Microanalysis. 2006. V. 12. P. 1512. https://doi.org/10.1017/S1431927606069686
  15. Барабан А.П., Булавинов В.В., Трошихин А.Г. // Письма в ЖТФ. 1993. Т. 19. С. 27
  16. Baraban A.P., Samarin S.N., Prokofiev V.A. et al. // J. Lumin. 2019. V. 205. P. 102. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2018.09.009
  17. Ярмаркин В.К., Шульман С.Г., Леманов В.В. // ФТТ. 2008. Т. 50. Вып. 10. С. 1767.
  18. Goepel W., Rocker G. // Phys. Rev. B. 1983. V. 28. P. 3427. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.28.3427
  19. Choi B.J., Jeong D.S., Kim S.K., Rohde C. et al. // J. Appl. Phys. 2005. V. 98. P. 033715. https://doi.org/10.1063/1.2001146
  20. Strukov D.B., Williams R.S. // Appl. Phys. A. 2009. V. 94. P. 515. https://doi.org/10.1007/s00339-011-6578-7

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Fig. 1. Spectra of EL (1), CL at an excitation energy of 5 keV and a beam current of 5 nA (2), FL at an excitation energy of 4.1 eV (3) and FL excitation in the region of 2.8 eV (4) of Si–Ta2O5 (100 nm) structures (a). An example of an approximation of the EL spectrum, the band numbers correspond to the numbers in Table 1 (b).

Жүктеу (34KB)
Метадеректер
3. Fig. 2. Spectra of CL structures: Si–Ta2O5 (1), Si–SiO2 (2) and Si–SiO2–Ta2O5 (3) obtained at a beam energy of 5 keV. The beam current is 5 nA. The model spectrum is 4. Layer thicknesses: Ta2O5 – 100, SiO2 – 50 nm.

Жүктеу (21KB)
Метадеректер
4. Рис. 3. Спектры структур Si–TiO2: КЛ (5 КэВ, 5 нА): исходный спектр (1), после предварительной электроформовки структуры (2), разность спектров (1 и 2, 3); спектр ФЛ при возбуждении в полосе 275 нм (4.5 эВ) (4).

Жүктеу (19KB)
Метадеректер
5. Fig. 4. Spectra of CL (5 keV, 5 nA) structures: Si–TiO2 (1), Si–SiO2–TiO2 (2), Si–SiO2 (3), sum of spectra (4), Si–SiO2–TiO2 after electroforming (mod) (5). Thicknesses: TiO2 – 28, SiO2 – 40 nm.

Жүктеу (25KB)
Метадеректер
6. Fig. 5. The electronic structure of the oxide layers Si–Ta2O5 (a) and Si–TiO2 (b).

Жүктеу (33KB)
Метадеректер
7. Fig. 6. The calculated transmission coefficient of the TiO2 layer (layer thickness 28 nm) based on CL measurements (1) and the reflection spectrum of the Si–TiO2 structure (18 nm) (2).

Жүктеу (17KB)
Метадеректер

© Russian Academy of Sciences, 2024