УДК: 535.016, 535.15, 535.041.08

Фотолюминесценция и фотопроводимость тонкого слоя окисленного нанопористого кремния, легированного ионами эрбия

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Григорьев Л.В., Михайлов А.В. Фотолюминесценция и фотопроводимость тонкого слоя окисленного нанопористого кремния, легированного ионами эрбия // Оптический журнал. 2015. Т. 82. № 11. С. 79–84.

Grigoriev L.V., Mikhailov A.V. Photoluminescence and photoconductivity of a thin film of oxidized nanoporous silicon doped with erbium ions [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2015. V. 82. № 11. P. 79–84.

Ссылка на англоязычную версию:

L. V. Grigor’ev and A. V. Mikhaĭlov, "Photoluminescence and photoconductivity of a thin film of oxidized nanoporous silicon doped with erbium ions," Journal of Optical Technology. 82(11), 777-780 (2015). https://doi.org/10.1364/JOT.82.000777

Аннотация:

Приведены результаты исследования фотолюминесценции и фотопроводимости тонкого слоя окисленного нанопористого кремния, легированного ионами эрбия. Структурные исследования показали наличие в слое кластеров кремния сферической формы с размерами от 5 до 15 нм. Исследование спектров фотолюминесценции показало наличие в них интенсивных пиков, характерных для люминесценции ионов эрбия. Исследование спектральных зависимостей фотопроводимости обнаружило в исследуемом нанокомпозите сложную систему энергетического распределения ловушек, ответственных за фотостимулированную генерацию и рекомбинацию неравновесных носителей заряда.

Ключевые слова:

окисленный пористый кремний, фотолюминесценция, фотопроводимость, легирование ионами редкоземельных элементов, нанокомпозит, силикат эрбия

Благодарность:

Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки РФ (идентификатор ПНИЭР: RFMEFI58114X0006).

Коды OCIS: 250.0250, 300.0300, 310.0310, 160.0160

Список источников:

1. Ray I.H., Lefevre Y., Schulz S.A., Vermaulen N., Krauss T.E. Scaling of Raman amplification in realistic slowlight 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. Михайлов А.В., Григорьев Л.В., Коноров П.П. Селективное поглощение в термически окисленном нанопористом кремнии // Оптический журнал. 2012. Т. 79. № 2. С. 54–58.
5. Wang X.J., Nakajima T., Ishiki H., Kimura T. Fabrication and characterization of Er silicates on SiO2/Si substrates // Appl. Phys. Lett. 2009. V. 95. P. 040906–040909.

6. Kuck S. Laser-related spectroscopy of ion-doped crystals for tunable solid-state lasers // Appl. Phys. B. 2001. V. 72. P. 515–562.
7. Stepikhova M., Palmesthofer L., Jantsch W., von Bandeleben H.J., Gaponenko N.V. 1.5 mm infrared photoluminescence phenomena in Er-doped porous silicon // Appl. Phys. Lett. 1999. V. 74. P. 537–539.
8. 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. № 6. С. 17–22.
9. 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.
10. Григорьев Л.В., Михайлов А.В. Фотолюминесценция в окисленном нанопористом кремнии, легированном ионами эрбия // Оптический журнал. 2015. Т. 82. № 2. С. 82–86.
11. Polman O. Erbium implated thin film photonic materials // J. Appl. Phys. 1997. V. 82. P. 1–39.
12. Берашевич С.К., Лазарук С.К., Борисенко В.Е. Электролюминесценция в пористом кремнии при обратном смещении барьера Шоттки // ФТП. 2006. Т. 40. № 2. С. 240–245.
13. Демидов Е.С., Карзанов В.В., Демидова Н.Е., Рассолова И.С., Горшков О.Н., Марычев М.О., Степихова М.В., Шаронов А.М. Свойства силиката эрбия с примесью хрома в пористом кремнии // ФТТ. 2007. Т. 49. № 3. С. 508–511.
14. Gullis A.G., Canham L.T., Calcott P.D.J. The structural and luminescence properties of porous silicon // J. Appl. Phys. 1997. V. 82. № 3. P. 909–915.
15. 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.
16. Павлов Л.П. Методы определения основных параметров полупроводниковых материалов. М.: Высшая школа, 1975. 200 с.
17. Арсенин В.Я., Тихонов А.Н. Численные методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1991. 230 с.
18. Григорьев Л.В., Григорьев И.М., Заморянская М.В., Соколов В.И., Сорокин Л.М. Транспортные свойства термически окисленного пористого кремния // ПЖТФ. 2006. Т. 32. В. 17. С. 33–41.