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

Abstract

Методом физического осаждения в вакууме получены содержащие нанокристаллы германия пленки GeOx и многослойные нанопериодические структуры Ge/SiO2, управление свойствами которых осуществлялось путем варьирования температуры осаждения (35-590oС) и отжига (400-1000oC). Проведено сравнительное исследование оптических и структурных характеристик наносистем методами комбинационного рассеяния, ИК-спектроскопии, фотолюминесценции и электронной микроскопии, показавшими качественное подобие наносистем. Установлено, что отжиг при 600-800oC приводит к образованию нанокристаллов германия с высокой плотностью (~1012 cm-2), в то время как в неотожженных материалах их плотность составляет ~1010 cm-2. Средний размер нанокристаллов 5±2 nm. Для обеих систем обнаружены три полосы люминесценции: при 1.2, 1.5-1.7 и 1.7-2.0 eV, происхождение которых связано с нанокристаллами Ge, кислородно-дефицитными центрами в GeOx и дефектами границы Ge/диэлектрик соответственно. Работа выполнена при частичной поддержке РФФИ (гранты N 14-02-00119 и 15-02-05086). DOI: 10.21883/FTT.2017.05.44388.091