ИСТИНА

Целью настоящей работы являлось изучение влияния концентрации аморфных и кристаллических кремниевых нанокластеров на их фотолюминесцентные свойства и сопоставление полученных зависимостей с положениями известной теории перколяции (протекания). Нанокластеры кремния в матрице SiO2 были получены путем термического отжига в атмосфере азота пленок SiOx толщиной 500 нм, нанесенных на подложку кремния при помощи термического распыления мишени SiO. Было проведено сравнительное исследование люминесцентных свойств тонких слоев SiOx (с параметрами стехиометрии x = 1.1, 1.3, 1.5, 1.7), отожженных при различных температурах в интервале 200 1200 оС. На основании полученных из измерений ИК-спектров данных о составе исходных пленок SiOx была рассчитана объемная доля кремния, выделившегося в виде аморфных или кристаллических кремниевых нанокластеров, соответственно, в зависимости от температуры отжига. Таким образом были получены образцы с долей наноструктурированного кремния как выше, так и ниже порога перколяции равного 16 % по объему. Было обнаружено, что при превышении порога перколяции наблюдается существенное (скачкообразное) ослабление интенсивности и укорочение времени жизни фотолюминесценции кремниевых нанокластеров, связанное, согласно теории протекания, с их объединением и образованием «проводящих» нитей. Данный эффект детально исследован как для системы аморфных, так и кристаллических нанокластеров кремния, что определялось выбором соответствующего параметра стехиометрии и температуры отжига.