Влияние температуры на видимую фотолюминесценцию термически отожженных нанокристаллических пленок PbSe

Исследована фотолюминесценция (ФЛ) нанокристаллических пленок PbSe, отожженных при различных температурах. Видимая ФЛ на длинах волн 655 и 466 нм наблюдается для свежеприготовленных пленок PbSe, а повышенная интенсивность двух максимумов ФЛ связана с оптимизированным качеством кристаллизации наночастиц PbSe после отжига при 50–150°C. Поскольку температура отжига >200°С, сильное повреждение поверхности пленок PbSe, вызванное примесными фазами оксида и дефектами дислокаций, приводит к снижению кристалличности PbSe и более низким интенсивностям ФЛ, что подтверждено методом рентгеновской дифракции. При температуре отжига >200°С наблюдается еще один максимум излучения при 429 нм из-за появления примесной фазы PbO, интенсивность которого сильно зависит от содержания PbO, тогда как при температуре >350°С интенсивность ФЛ уменьшается из-за образования PbSeO_x.

1. A. Namekawa, R. Katoh, Chem. Phys. Lett., 659, 154–158 (2016).

2. V. Arivazhagan, M. M. Parvathi, S. Rajesh, Vacuum, 99, 95–98 (2014).

3. L. Zhang, Y. Zhang, S. V. Kershaw, et al., Nanotechnology, 25, 105704 (2014).

4. T. Tohidi, K. Jamshidi-Ghaleh, Appl. Phys. A, 118, 1247–1258 (2015).

5. J. P. Heremans, V. Jovovic, E. S. Toberer, et al., Science, 321, 554–557 (2008).

6. H. Zogg, S. Blunier, T. Hoshino, et al., IEEE Trans Electron Devices, 38, 1110–1117 (1991).

7. 7. F. W. Wise, Acc. Chem. Res., 33, 773–780 (2000).

8. W. L. Ma, J. M. Luther, H. M. Zheng, et al., Nano Lett., 9, 1699–1703 (2009).

9. Y. Liu, M. Gibbs, J. Puthussery, et al., Nano Lett., 10, 1960–1969 (2010).

10. W. R. Feng, X. Y. Wang, H. Zhou, et al., Vacuum, 109, 108–111 (2014).

11. F. G. Hone, F. B. Dejene, J. Mater. Sci. Mater. Electron., 28, 5979–5989 (2017).

12. M. Bouroushian, Z. Loizos, N. Spyrellis, et al., Thin Solid Films, 229, 101–106 (1993).

13. L. M. Peter, R. L. Wang, Electrochem. Commun., 1, 554–558 (1999).

14. S. P. Zimin, I. I. Amirov, V. V. Naumov, Semiconductors, 50, 1125–1129 (2016).

15. R. P. Sugavaneshwar, T. D. Dao, T. Yokoyama, et al., Radiation Effects and Defects in Solids, 173, 112–117 (2018).

16. L. P. Biro, R. M. Candea, G. Borodi, et al., Thin Solid Films, 165, 303–315 (1988).

17. M. C. Torquemada, M. T. Rodrigo, G. Vergara, et al., J. Appl. Phys., 93, 1778–1784 (2003).

18. V. Kasiyan, Z. Dashevsky, C. M. Schwarz, et al., J. Appl. Phys., 112, 086101 (2012).

19. P. Kumar, M. Pfeffer, E. Schweda, et al., J. Alloys Compd., 724, 316–326 (2017).

20. S. Ganguly, S. Yoo, J. Electron. Mater., 48, 6169–6175 (2019).

21. L. N. Maskaeva, V. M. Yurk, V. F. Markov, et al., Semiconductors, 54, 1191–1197 (2020).

22. S. Y. Yan, Q. Yang, S. L. Feng, et al., J. Electron. Mater., 49, 4929–4935 (2020).

23. P. Kumar, M. Pfeffer, C. Berthold, et al., J. Alloys Compd., 735, 1654–1661 (2018).

24. F. Zhao, S. Mukherjee, J. Ma, et al., Appl. Phys. Lett., 92, 211110 (2008).

25. D. W. Ma, C. Cheng, Y. N. Zhang, et al., Opt. Mater., 37, 834–839 (2014).

26. W. Wu, Y. L. Tang, B. Li, et al., Opt. Mater., 118, 111233 (2021).

27. W. E. Mahmoud, Polym. Adv. Technol., 22, 2550–2555 (2011).

28. M. R. A. Bhuiyan, M. A. A. Azad, S. M. F. Hasan, Indian J. Pure. Appl. Phys., 49, 180–185 (2011).

29. G. K. Williamson, R. E. Smallman, Philos. Mag., 1, 34–46 (1956).

30. J. I. Langford, A. J. C. Wilson, J. Appl. Cryst., 11, 102–113 (1978).

31. T. H. Gfroerer, In: Encyclopedia of Analytical Chemistry, John Wiley & Sons, Ltd. (2006), https://doi.org/10.1002/9780470027318.a2510

32. N. Mythili, K. T. Arulmozhi, Int. J. Sci. Eng. Res., 5, 412–416 (2014).

33. R. Yousefi, A. K. Zak, F. Jamali-Sheini, et al., Ceram. Int., 40, 11699–11703 (2014).

34. C. Gautier, M. Cambon-Muller, M. Averous, Appl. Surf. Sci., 141, 157–163 (1999).

35. C. Cai, S. B. Han, X. T. Zhang, et al., RSC Adv., 12, 6205–6213 (2022).

36. X. G. Sun, K. W. Gao, X. L. Pang, et al., Appl. Surf. Sci., 356, 978–985 (2015).

37. V. V. Tomaev, L. L. Makarov, P. A. Tikhonov, et al., Glass Phys. Chem., 30, 349–355 (2004).