Фотолюминесценция наноразмерных структур Ge/Si с квантовыми точками Ge

Исследована фотолюминесценция (ФЛ) наноструктур Ge/Si с квантовыми точками (КТ) Ge при температурах 5, 78 и 300 К. Наноструктуры выращивались методом молекулярно-лучевой эпитаксии на подложках монокристаллического кремния в условиях облучения ионами Ge⁺ с энергией 2 кэВ и без облучения. Обнаружен эффект увеличения интенсивности широкой полосы ФЛ в области энергий ~0.8 эВ при облучении наноструктур ионами Ge⁺. Проведен сравнительный анализ спектров ФЛ, зарегистрированных со стороны подложки кремния, а также со стороны формирования наноструктур Ge/Si. Установлено, что в процессе выращивания многослойных наноструктур Ge/Si с КТ Ge при температурах 500—600 °C образуются термические дефекты структуры в кремнии, обусловливающие появление электронно-колебательных полос с бесфононными линиями P ~ 0.767 эВ, C ~ 0.789 эВ и H ~ 0.926 эВ.

1. Н. И. Сорокин, Б. П. Соболев. ФТТ, 61, № 1 (2019) 53—58, https://doi.org/10.21883/FTT.2019.01.46893.181

2. В. Ф. Криворотов, С. З. Мирзаев, Г. С. Нуждов. ЖТФ, 87, № 3 (2017) 360—366, https://doi.org/10.21883/JTF.2017.03.44239.1686

3. А. К. Иванов-Шиц, И. В. Мурин. Ионика твердого тела, т. 2, Санкт-Петербург, изд-во СПб ун-та (2009) 218—228

4. Ю. Я. Гуревич, Ю. И. Харкац. Суперионные проводники, Москва, Наука (1992) 12—31

5. R. C. Agrawal, R. K. Gupta. J. Mater. Sci., 34 (1999) 1131—1162, https://doi.org/10.1023/A:1004598902146

6. Н. И. Сорокин. Кристаллография, 68, № 1 (2023) 58—61, https://doi.org/10.31857/S0023476123010253

7. М. П. Шаскольская. Кристаллография. Учебник для втузов. Москва, Высшая школа (1976)

8. В. Ф. Криворотов, Г. С. Нуждов. ЖТФ, 82, № 12 (2012) 58—62, http://journals.ioffe.ru/articles/10772

9. J. Wang, Y. Yan, H. Liu, G. Zhang, D. Yue, S. Tong, C. Gao and Y. Han. J. Phys. Chem. Chem. Phys., 22 (2020) 26306—26311, https://doi.org/10.1039/D0CP03579C

10. B. M. Voronin, S. V. Volkov. Russ. J. Electrochem., 4, N 1 (2004) 44—49, https://doi.org/10.1023/B:RUEL.0000012073.09658.4f

11. P. E. Ngoepe, W. M. Jordan, C. R. A. Catlov, J. D. Comins. Phys. Rev. B, 41, N 6 (1990) 3815—3823

12. J. D. Dutra, M. A. Filho, G. B. Rocha, R. O. Freire, A. M. Simas, J. J. P. Stewart. Chem. Theory Comp., 9, N 8 (2013) 3333—3341, https://doi.org/10.1021/ct301012h

13. Х. Гулд. Компьютерное моделирование в физике, ч. 1, Москва, Мир (1990) 147—149

14. Э. Д. Дьелесан, Д. Руайе. Упругие волны в твердых телах. Применение для обработки сигналов, Москва, Наука (1982) 332—343

15. Ю. И. Сиротин, М. П. Шаскольская. Основы кристаллофизики, Москва, Наука (1979) 323—332

16. F. R. Akhmedzhanov, S. Z. Mirzaev, U. A. Saidvaliev. Ferroelectrics, 556, N 1 (2020) 23—28, https://doi.org/10.1080/00150193.2020.1713335

17. Zh. Lv, C. Cheng, Ya. Cheng, X. Chen, G. Ji. Comp. Mater. Sci., 89 (2014) 57—64, https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2014.03.011