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热退火、激光束和电子束等作用对纳米硅制备及其局域态发光特性的影响

吴学科 黄伟其 董泰阁 王刚 刘世荣 秦朝介

热退火、激光束和电子束等作用对纳米硅制备及其局域态发光特性的影响

吴学科, 黄伟其, 董泰阁, 王刚, 刘世荣, 秦朝介
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  • 在纳米晶体硅制备的过程中, 晶化处理是影响和提高纳米硅发光效率的重要制备环节. 热退火、激光退火和电子束辐照是使纳米硅样品晶化的不同方式. 实验表明: 选取适当的晶化方式和参量对制备纳米硅晶体结构至关重要, 特别是在制备硅量子点和量子面的过程中控制好参量, 可以得到较高的发光效率. 有趣的是, 在实验中发现: 当晶化时间较短(如低于20 min)时, 可以获得较好的纳晶硅结构(如量子点结构), 对应于较好的纳晶硅光致发光(PL)和掺杂局域态发光; 当晶化时间较长(如超过30 min)时, 纳米晶体硅结构被破坏, 致使PL谱逐渐减弱与消失. 结合热退火、激光退火和电子束辐照对纳米硅晶化过程, 本文建立起晶化时间对纳米硅局域态发光影响机理的物理模型, 解释了晶化时间对纳米硅局域态发光的影响.
      通信作者: 黄伟其, sci.wqhuang@gzu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61465003,11264007)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-08-13
  • 修回日期:  2016-02-06
  • 刊出日期:  2016-05-05

热退火、激光束和电子束等作用对纳米硅制备及其局域态发光特性的影响

  • 1. 贵州大学大数据与信息工程学院, 贵阳 550025;
  • 2. 贵州大学纳米光子物理研究所, 贵阳 550025;
  • 3. 中国科学院地球化学矿床化学研究所国家重点实验室, 贵阳 550003;
  • 4. 凯里学院物理与电子工程学院, 凯里 556011
  • 通信作者: 黄伟其, sci.wqhuang@gzu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61465003,11264007)资助的课题.

摘要: 在纳米晶体硅制备的过程中, 晶化处理是影响和提高纳米硅发光效率的重要制备环节. 热退火、激光退火和电子束辐照是使纳米硅样品晶化的不同方式. 实验表明: 选取适当的晶化方式和参量对制备纳米硅晶体结构至关重要, 特别是在制备硅量子点和量子面的过程中控制好参量, 可以得到较高的发光效率. 有趣的是, 在实验中发现: 当晶化时间较短(如低于20 min)时, 可以获得较好的纳晶硅结构(如量子点结构), 对应于较好的纳晶硅光致发光(PL)和掺杂局域态发光; 当晶化时间较长(如超过30 min)时, 纳米晶体硅结构被破坏, 致使PL谱逐渐减弱与消失. 结合热退火、激光退火和电子束辐照对纳米硅晶化过程, 本文建立起晶化时间对纳米硅局域态发光影响机理的物理模型, 解释了晶化时间对纳米硅局域态发光的影响.

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