УДК: 535.016, 535.15, 535.041.08

Оптические и люминесцентные свойства лазерно-окисленного пористого кремния, легированного ионами эрбия и иттербия

Григорьев Л.В., Соломин С.О., Поляков Д.С., Вейко В.П., Михайлов А.В.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Григорьев Л.В., Соломин С.О., Поляков Д.С., Вейко В.П., Михайлов А.В. Оптические и люминесцентные свойства лазерно-окисленного пористого кремния, легированного ионами эрбия и иттербия // Оптический журнал. 2016. Т. 83. № 7. С. 51–57.

Grigoriev L.V., Solomin S.O., Polyakov D.S., Veiko V.P., Mikhailov A.V. Optical and luminescence properties of laser-oxidized porous silicon doped with erbium and ytterbium ions [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2016. V. 83. № 7. P. 51–57.

Ссылка на англоязычную версию:

L. V. Grigor’ev, S. O. Solomin, D. S. Polyakov, V. P. Veĭko, and A. V. Mikhaĭlov, "Optical and luminescence properties of laser-oxidized porous silicon doped with erbium and ytterbium ions," Journal of Optical Technology. 83(7), 429-433 (2016). https://doi.org/10.1364/JOT.83.000429

Аннотация:

Представлен новый метод лазерно-стимулированного окисления слоя пористого кремния с размерами пор 5–10 нм, использующий эффект сильного поглощения излучения полупроводником. Приведены результаты исследования оптических свойств тонкого слоя лазерно-окисленного пористого кремния различной морфологии, легированного ионами эрбия или иттербия. Коэффициент пропускания исследуемого слоя в диапазоне длин волн от 1,2 до 2,0 мкм составлял не менее 66%.

Ключевые слова:

лазерно-окисленный пористый кремний, фотолюминесценция, лазерно-стимулированное окисление, нанокомпозит, силикат эрбия, силикат иттербия

Благодарность:

Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки Российской Федерации (идентификатор ПНИЭР: RFMEFI581X0006).

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

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. Жаркий С.М., Карабутов А.А., Пеливанов И.М., Подымова Н.М., Тимошенко В.Ю. Изучение слоев пористого кремния лазерным ультразвуковым методом // ФТП. 2003. Т. 37. Вып. 4. С. 485–489.
11. Григорьев Л.В., Михайлов А.В. Формирование кремниевого нанокомпозита лазерным отжигом в среде сильного окислителя // Оптический журнал. 2013. Т. 82. № 11. С. 94–97.
12. Сорокин Л.М., Соколов В.И., Бурцев А.П., Калмыков А.Е., Григорьев Л.В. Модификация пористого кремния в результате лазерного воздействия // Письма в ЖТФ. 2007. Т. 33. Вып. 24. С. 69–75.
13. Григорьев Л.В., Михайлов А.В. Фотолюминесценция в окисленном нанопористом кремнии, легированном ионами эрбия // Оптический журнал. 2015. Т. 82. № 2. С. 90–96.
14. Буфетов И.А., Семенов С.Л., Косолапов А.Ф., Мелькумов М.А., Дианов Е.Д. Иттербиевый волоконный лазер на основе световода с сердцевиной из высококонцентрированного Yb3+-стекла //Квант. электрон. 2006. Т. 36. № 3. С. 189–191.
15. Буфетов И.А., Мелькумов М.А., Кравцов К.С., Дианов Е.Д., Шубин А.В. Генерационные параметры иттербиевых волоконных световодов, легированных P2O5 и Аl2O3 // Квант. электрон. 2004. Т. 34. № 9. С. 843–848.