Enhanced ultraviolet photoluminescence from SiO2/Ge:SiO2/SiO2 sandwiched structure

Abstract

SiO 2 /Ge:SiO 2 /SiO 2 sandwiched structure was fabricated for exploring efficient light emission. After annealed in N 2 (O 2 Ͻ1%), this structure shows three photoluminescence ͑PL͒ bands at 293, 395, and 780 nm. The intensity of the 395 nm band is largely enhanced in comparison with that from the monolayered Ge:SiO 2 film. Spectral analyses suggest that the three PL bands originate from S 1 →S 0 , T ͚ (T ͟)→S 0 , and T ͟ Ј →S 0 optical transitions in GeO color centers, respectively. The improvement of the GeO density resulting from the confinement on Ge diffusion is responsible for the enhanced ultraviolet PL. This structure is expected to have important applications in optoelectronics.

Polycrystalline tubular nanostructures of germanium

“…Initially, Ge and GeO 2 vapor forms when heated to 1100 1C. Due to the residual oxygen in the tube from the decomposed GeO 2 at high temperature [19], a portion of the Ge and GeO 2 vapor is further oxidized to form GeO x (Ge+xGeO) [7]. In our experiments, the x value is small because the quantity of GeO 2 is small and the vacuum is high.…”

Влияние температуры осаждения и отжига на люминесценцию германиевых нанокристаллов, сформированных в пленках GeO-=SUB=-x-=/SUB=- и многослойных структурах Ge/SiO-=SUB=-2-=/SUB=-

“…В спектрах видны две основные полосы поглощения колебаний Ge−O: поло-са колебаний, известных как колебания растяжения, в области 550−600 cm −1 и более ярко выраженная полоса колебаний изгиба при 750−900 cm −1 [7,11,14]. В обоих случаях имеет место смещение максимума поглощения в область больших энергий и усиление поглощения, свидетельствующие о фазово-структурной модификации при термообработке.…”

“…рой полосы 1.5−1.7 eV. Авторы [7,11] связывают ее про-исхождение с оптическими переходами T ′ → S 0 центров окраски (780 nm) в GeO. В нашем случае максимум интенсивности этого свечения соответствует температу-ре подложки, равной 400…”

“…В обоих случаях связь данных полос излучения с НК Ge не была однозначно подтверждена экспериментально. Дальнейший более детальный анализ показал, что полосы при 2−3 eV преимущественно яв-ляются результатом свечения дефектов [5][6][7]. В рабо-тах [8,9] было продемонстрировано управление энер-гетическим положением максимума люминесценции си-стемы НК SiGe x за счет изменения состава и размера на-нокристаллов.…”

Photoluminescence of Ultraviolet Initiated Green Emission from Electrochemically Deposited Germanium Films on (100) Silicon

“…The UV emission (band I) has a life time of a few tens of ns and we attributed it to a singlet (S 1 )-to-singlet (S 0 ) transition associated with GeO defect centers. [33][34][35] The energy of the main band shows appreciable shifts associated with different current density, and therefore with the nanocrystal size. However, the spectra of samples (e) and (f) show a blueshift of 20 nm with almost unnoticeable UV and blue-green shoulders bands (I) and (III), respectively as shown in Fig.…”