Details

Hits: 2856

Одерження фотолюмінесцентних плівок наноструктур з Si та Ge квантовими точками для елементів наноелектроніки

№5 Відділ фізико-технічних основ оптоелектроніки     
 Б.А.Снопок

Метод імпульсного лазерного осадження для одержання фотолюмінесцентних плівок з кремнієвими та германієвими квантовими точками. Промінь IАГ:Nd3+ лазера (1), що працює в режимі модульованої добротності з довжиною хвилі 1.06 мкм, густиною енергії в імпульсі 20 Дж/см2, тривалістю імпульсу 10 нс та їх частотою 25 Гц сканує Si (Ge) мішень (5). Осадження на підкладку (6, 7) відбувається в вакуумній камері (3) з частинок ерозійного факела (4). Швидкість нанесення плівок складає 5 – 10 нм/хв, товщини плівок – 50 – 500 нм.

Квантово-розмірний ефект обумовлює фотолюмінесценцію у видимій області спектра при кімнатній температурі в непрямозонних напівпровідниках – кремнії та германії. Розроблено метод дослідження спектрів фотолюмінесценції з часовим розділенням. Сигнал фотолюмінесценції реєструють в режимі рахунку фотонів. Збудження фотолюмінесценції здійснюють випромінюванням N2 лазера (λ = 337 нм, τ_імп = 8 нс). Мінімальна тривалість вимірювального стробу дорівнює 250 нс. Спектри фотолюмінесценції з часовим розділенням перекривають діапазон енергій 1.4 – 3.2 еВ та часів релаксації 50 нс – 12 мкс.
Наноструктури з кремнієвими та германієвими квантовими точками призначені для створення випромінювачів світла на кремнії; вирішення задач інтеграції елементів опто- і мікроелектроніки; створення елементів енергонезалежної пам'яті та об'єктів дослідження квантово-розмірного ефекту в непрямозонних напівпровідниках (Si, Ge).
Одержані наноструктури використовуються в науково-дослідній роботі ІФН ім. В.Є. Лашкарьова НАН України. На способи їх формування одержано Авторські свідоцтва на винахід та Декларативні патенти України на корисну модель №50352А, №50353А, №15063, і позитивні рішення про видачу патенту на заявки u200605336, u200607879, u200607881.