镶嵌有纳米硅的SiN_x薄膜光致发光的温度依赖特性研究

发布时间：2017-09-24 14:23

  本文关键词：镶嵌有纳米硅的SiN_x薄膜光致发光的温度依赖特性研究

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【摘要】：采用对靶磁控溅射法在单晶硅衬底上沉积镶嵌有纳米硅的氮化硅薄膜,然后在形成气体FG(10%H2,90%N2)气氛中进行450℃常规热退火50min。通过荧光光谱仪测得的稳态/瞬态光致发光(PL)谱研究了镶嵌有纳米硅的氮化硅(SiNx)薄膜样品光致发光特性。结果表明,样品的发光过程可以归因于纳米硅的量子限制效应发光和与缺陷相关的发光。随着激发光能量的增加,PL谱峰位发生蓝移,表明较小粒度的纳米硅发光比例增加;温度的降低会抑制非辐射复合过程,提高辐射复合几率,因此发光寿命延长,发光强度呈指数增加;随着探测波长的减小,样品的发光寿命则明显缩短,表明纳米硅的量子限制效应发光对温度有很强的依赖性。
【作者单位】： 河北大学物理科学与技术学院河北省光电信息材料重点实验室;
【关键词】： 纳米硅/氮化硅 光致发光 温度依赖特性
【基金】：国家自然科学基金项目(60878040) 河北省自然科学基金项目(F2013201250) 河北省科技厅项目(12963930D)资助
【分类号】：TB383.2
【正文快照】： 引言近年来,低维硅基纳米材料在光电集成电路中的潜在应用吸引了人们对其光学特性的广泛研究[1-2]。在低维结构中,辐射复合来自于光生电子-空穴对的相互作用,人们致力于制备表面钝化良好的密集Si纳米结构,来实现高效发光[3-4]。大量实验研究表明,在镶嵌有纳米硅的氧化硅(SiOx)

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