含氧硅基材料的荧光特性研究

• 作者: 任林娇 刘帅 姜利英 张培 方洁 杨倩 葛兆云 闫艳霞 陈青华 齐汝宾
• 来源期刊: 南京大学学报（自然科学版）
• 学科: 物理学
• 关键词: nc-Si/SiO2多层膜 多孔硅纳米线 时间分辨荧光光谱 与氧相关的局域态
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 硅基纳电子和光电子专栏
• 页码范围: 421-427
• 页数: 7页
• 分类号: O484
• 字数: 4747字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13232/j.cnki.jnju.2017.03.006

摘要

分别采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术和金属辅助化学蚀刻的方法制备了纳米硅/二氧化硅(nc-Si/SiO2)多层膜和多孔硅纳米线(Si NW)两种含氧的硅基材料.借助透射电子显微镜和扫描电子显微镜对样品的微结构进行表征,在此基础上,利用稳态和时间分辨荧光光谱仪对两种材料的荧光特性进行测量.实验结果表明nc-Si的尺寸越小,多孔Si NW内的孔洞越多,样品的发光越强,但是发光峰不发生移动.在波长为355 nm,脉宽为6 ns的激光激发下,两种材料都具有微秒(μs)的荧光寿命,对应于载流子从与氧相关的局域态发生辐射复合的过程.将光致发光(PL)强度的增强以及荧光寿命的增大归因于样品内辐射复合中心的增多.同时,在波长为375 nm,脉宽为75 ps的激光激发下,两种样品在纳秒(ns)范围内均没有检测到荧光衰减信号.