ИСТИНА

Целью настоящей работы является исследование фотолюминесцентных свойств многослойных структур SiO/SiO2, осажденных методом PECVD на кремниевую подложку и отожженных в интервале температур 500 – 1000 оС для получения ансамблей аморфных нанокластеров кремния в матрице оксида кремния. Толщина слоев SiO в образцах варьировалась в интервале от 1 до 5 нм с целью формирования аморфных нанокластеров Si с контролируемым размером. Толщина слоев SiO2 при этом составляла 4 нм для всех образцов, а общее количество пар слоев SiO/SiO2 – 20. При возбуждении образцов ультрафиолетовым лазерным излучением наблюдался широкий (FWHM = 200 - 300 нм) пик фотолюминесценции, положение которого варьировалось в интервале длин волн от 540 до 910 нм в зависимости от толщины слоев SiO. Этот факт указывает на наличие квантового размерного эффекта для исследованных ансамблей аморфных нанокластеров Si, в то время как ранее сообщалось об отсутствии заметного сдвига полосы фотолюминесценции для ансамблей пористых аморфных наноструктур со средним диаметром 3-5 нм, что объяснялось локализацией фотовозбужденных электрон-дырочных пар в пространственных областях с много меньшим характерным размером [1]. Среднее время затухания кинетики фотолюминесценции, измеренной на длине волны 750 нм, составляло порядка единиц микросекунд и уменьшалось с ростом толщины слоев SiO в образцах, что указывает на возможность переноса энергии по ансамблю аморфных нанокластеров кремния. При измерениях в интервале температур 5 - 300 К обнаружена подлежащая объяснению немонотонная температурная зависимость положения максимума фотолюминесценции для всех исследуемых образцов.