© 2015 г.     Л. В. Григорьев^*, канд. физ.-мат. наук; А. В. Михайлов^**, канд. техн. наук

^*   Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург

^** ОАО “Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова”, Санкт-Петербург

Е-mail: grigoryev@oi.ifmo.ru

Приведены результаты исследования структурных, оптических и фотолюминесцентных свойств тонкого слоя окисленного нанопористого кремния, легированного ионами эрбия. Структурные исследования показали наличие в слое нанокластеров кремния сферической формы с размерами от 5 до 35 нм. Коэффициент пропускания слоя окисленного нанопористого кремния, легированного ионами эрбия, в диапазоне длин волн от 1,2 до 2,0 мкм составлял не менее 54%, что позволяет его использовать для создания активных планарных волноводов, используемых в интегрально-оптических структурах кремниевой фотоники. Исследование спектров фотолюминесценции при температурах 100 и 300 K показало наличие пиков, характерных для люминесценции ионов эрбия.

Ключевые слова: окисленный нанопористый кремний, кремниевая фотоника, спектр пропускания, фотолюминесценция, легирование ионами редкоземельных элементов.

Коды OCIS: 250.0250, 300.0300, 310.0310, 160.0160

УДК 535.016, 535.15, 535.041.08

Поступила в редакцию 31.10.2014

ЛИТЕРАТУРА

1.         Ray I. H., Lefevre Y., Schulz S.A., Vermaulen N., Krauss T.E. Scaling of Raman amplification in realistic slow-light photonic crystal waveguides // Phys. Rev. B. 2011. V. 84. № 3. P. 035306–035312.

2.         Liu X.C., Myronov M., Dobbie A., Morris R.J., Leadley D.R. Hight quality Ge/Si/Ge multiple quantum wells for photonic applications: grown by reduced pressure chemical vapour deposition and structural characteristics // J. Phys. D. Appl. Phys. 2011. V. 44. № 5. P. 055102–055119.

3.         Головань Л.А., Тимошенко В.Ю., Кашкаров П.К. Оптические свойства нанокомпозитов на основе пористых систем // УФН. 2007. Т. 177. № 6. С. 619–638.

4.        Григорьев Л.В., Коноров П.П., Михайлов А.В. Селективное поглощение в слое окисленного пористого кремния // Оптический Журнал. 2012. Т. 79. № 2. С. 54–58.

5.         Bondarenko V., Varichenko V., Dorofeev A. Integrated optical waveguide fabricated with porous silicon // Tech. Phys. Lett. 1993. V. 19. № 14. P. 463–465.

6.        Бондаренко В.П., Яковцева В.А., Долгий Л.Н., Ворозов Н.Н., Козючиц Н.М., Цыбесков Л.Н., Фуше Ф. Легированный эрбием окисленный пористый кремний для интегральных оптических волноводов // Письма в ЖТФ. 1999. Т. 25. В. 17. С. 69–73.

7.         Бондаренко В.П., Клышко А.А., Балукани М., Феррари Ф. Потери на распространение света в изогнутых интегральных волноводах на основе окисленного пористого кремния // Письма ЖТФ. 2005. Т. 31. В. 6. С. 17–22.

8.        Bisi O., Ossicini S., Pavesi L. Porous silicon: a quantum sponge structure for silicon based optoelectronics // Surface science report. 2000. V. 38. № 1–3. P. 1–126.

9.        Polman O. Erbium implated thin film photonic materials // Appl. Phys. 1997. V. 82. P. 1–39.

10.       Берашевич С.К., Лазарук С.К., Борисенко В.Е. Электролюминесценция в пористом кремнии при обратном смещении барьера Шоттки // ФТП. 2006. Т. 40. В. 2. С. 240–245.

11.       Gullis A.G., Canham L.T., Calcott P.D.J. The structural and luminescence properties of porous silicon // Appl. Phys. 1997. V. 82. № 3. P. 909–915.

12.       Теруков Е.И., Кузнецов А.Н., Прашин Е.О., Weiser G., Kuehne H. Фотолюминесценция эрбия в аморфном гидрогенизированном кремнии, легированном фосфором // ФТП. 1997. Т. 31. № 7. С. 869–871.

Полный текст >>>