Электронно-стимулированные изменения состава поверхности и фотолюминесценции кремниевых и карбидкремниевых наноразмерных структур тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

Список сокращений.

Введение.

Глава 1. Литературный обзор

§1. История развития исследований пористого кремния.

§2. Формирование пористого кремния.

§3. Квантово-размерный эффект и фотолюминесценция пористого кремния.

§4. Модели фотолюминесценции пористого кремния.

§5. Химический состав поверхности, фотолюминесценция и структура пористого кремния.

§6. Окисление пористого кремния.

§7. Практическое применение пористого кремния.35 •

Выводы по главе 1.

Глава 2. Методика экспериментов

§1. Технология получения образцов.

§2. Методика карбонизации пористого кремния.

§3. Оже-спектроскопия.

§4. Измерение деградационных кривых фотолюминесценции пористого кремния.

§5. Рентгеноструюурный анализ.

Глава 3. Кинетика разрушения поверхностных комплексов в пористом кремнии в процессе электронного облучения

§1. Механизмы гашения фотолюминесценции пористого кремния под действием лазерного и электронного облучения.

§2. Роль диффузионных процессов и зарядки поверхности в электронностимулированном гашении фотолюминесценции пористого кремния . Выводы по главе 3.

Глава 4. Модификация состава поверхности в процессе электронного облучения пористого и карбонизированного пористого кремния

§1. Модификация состава поверхности и фотолюминесценции пористого кремния под действием электронов высоких и средних энергий.

§2. Электронно-стимулированные процессы в карбонизированном пористом кремнии.

Выводы по главе 4.

Глава 5. Изменение зарядового состояния поверхности и фотолюминесценции пористого кремния термовакуумным отжигом и электронным облучением

§1. Зарядка поверхности термически обработанных в вакууме образцов пористого кремния во время облучения электронами.

§2. Механизмы стабилизации фотолюминесценции пористого кремния термовакуумным отжигом.

Выводы по главе 5.

Глобальная информатизация общества, а также внедрение компьютерной техники в различные сферы производства обеспечивают бурное развитие электронной промышленности, в том числе и оптоэлектроники. При создании оптоэлектронных устройств сегодня используются дорогостоящие материалы типа АшВу и др. Кремний, широко используемый в микроэлектронной технологии, гораздо дешевле, однако способен излучать свет только в инфракрасной области спектра. Возможность видимой фотолюминесценции пористого кремния (por-Si), получаемого из монокремния электрохимическим травлением, позволила говорить о перспективе внедрения данного материала в производство оптоэлектронных устройств.

На сегодняшний день известно, что фотолюминесценция (ФЛ) пористого кремния обусловлена присутствием наноразмерных кристаллических частиц кремния. Область исследований квантоворазмерных объектов бурно развивается, поскольку тенденция микроэлектроники направлена на уменьшение размеров элементов интегральных схем. Пористый кремний является дешевым и технологичным материалом, именно поэтому на нем чрезвычайно удобно изучать фундаментальные свойства квантоворазмерных частиц и процессы протекающие на них во время возбуждения носителей заряда.

С целью проникновения в природу свечения пористого кремния сегодня большое количество научных коллективов во всем мире исследуют самые различные свойства этого уникального материала. В частности, много работ посвящено термическому отжигу пористого кремния, лазерному и мощному инфракрасному воздействию, исследованию электрофизическим свойствам и другим. Однако влияние электронного облучения на свойства пористого кремния до сих пор изучались крайне мало, и носили качественный характер. Именно поэтому исследования воздействия электронной бомбардировки на люминесцентные свойства пористого кремния, состав и структуру его поверхности представляют самостоятельный интерес.

С целью увеличения внешнего квантового выхода люминесценции por-Si и стабилизации его излучательных свойств сейчас предпринимаются различные попытки модификации исходного пористого кремния посредством термической обработки в различных атмосферах, осаждением на его поверхность определенного адсорбента и многие другие. Обработка por-Si в условиях создания буферных слоев в установке для эпитаксиального роста карбидокремниевой фазы привела к стабилизации его светоизлучающих свойств. Однако вопросы структурных исследований карбонизированного пористого кремния, а также его радиационной стойкости до сих пор не были выполнены.

Цель работы - изучение электронно-стимулированных процессов на поверхности пористого и карбонизированного пористого кремния, а также исследование механизмов влияния облучения электронами средних энергий (2-5 keV) на фотолюминесценцию данных материалов.

Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие задачи: исследована кинетика гашения фотолюминесценции пористого кремния под действием электронного и последующего лазерного облучения; рассмотрена роль диффузионных процессов и зарядки поверхности в электронно-стимулированном гашении фотолюминесценции пористого кремния; изучены механизмы модификации состава поверхности и гашения фотолюминесценции пористого и карбонизированного пористого кремния под действием электронов высоких и средних энергий; рассмотрены процессы изменения зарядового состояния поверхности и фотолюминесценции пористого кремния при термовакуумном отжиге и последующем электронном облучении.

Научная новизна

1. Впервые проведен анализ модификации структуры и положения валентной зоны карбонизированного пористого кремния в процессе облучения электронами. ,

2. Впервые изучен процесс электронно-стимулированного гашения фотолюминесценции por-Si в диапазоне температур 20-125°С. Предложена модель для описания данного процесса и определена его энергия активации (0.13 eV).

3. Впервые изучены процессы электронно-стимулированного изменения состава поверхности и фотолюминесценции пористого кремния после fi-облучения.

4. Впервые при помощи оже-спектроскопии изучено зарядовое состояние поверхности пористого кремния, прошедшего предварительный термовакуумный отжиг.

5. Впервые исследованы электронно-стимулированные изменения атомного и фазового состава поверхности карбонизированного por-Si.

Практическая ценность работы.

1. Отработана методика исследования положения и плотности состояний валентной зоны por-Si, а также предложен метод диагностики распределения электростатического потенциала на его поверхности при помощи электронной оже-спектроскопии.

2. Показано, что быстрая высокотемпературная карбонизация является эффективным методом для повышения радиационной стойкости светоизлучающих свойств por-Si.

3. Предложена кинетическая модель электронно-стимулированного гашения фотолюминесценции пористого кремния.

Положения, выносимые на защиту:

1. Показано, что в процессе электронного облучения с дозами в интервале

1014-1017 cm"2 поверхности пористого кремния происходит удаление гидридных групп, сопровождающееся гашением фотолюминесценции por-Si, а при больших дозах происходит накопление радиационных дефектов в приповерхностном слое. Показано, что кинетика электронно-стимулированного гашения фотолюминесценции определяется процессами диффузии, адсорбции и десорбции молекулярных групп, а также накоплением электрического заряда на поверхности por-Si.

2. Обнаружено, что /^-облучение на воздухе приводит к окислению поверхности por-Si. Показано, что при последующей обработке por-Si электронами киловольтных энергий появляется диффузионный отвод атомов углерода с поверхности в объем.

3. Впервые обнаружено, что после термодесорбции из пор молекул воды поверхность квантовых нитей пористого кремния заряжается положительно, а в процессе последующего электронно-стимулированного изменения состава поверхности происходит накопление отрицательного заряда.

4. Методами рентгеноструктурного и оже-анализа показано, что в процессе облучения электронами киловольтных энергий карбонизированного пористого кремния происходит увеличение фазы и размеров нанокристаллитов карбида кремния кубической модификации.

5. Показано, что высокотемпературная карбонизация пористого кремния приводит к созданию центров свечения, устойчивых к электронному облучению.

Апробация работы.

Результаты диссертации докладывались и обсуждались на совещании с международным участием "Нанофотоника" (Нижний Новгород, 1999), XI Межнациональном совещании «Радиационная физика твердого тела» (Севастополь, 2001), IV International Conference "Modification of Properties of Surface Layers of Non-Semiconducting Materials Using Particle Beams"

Feodosiya, Ukraine, 2001), Международной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2000). Материалы диссертации были представлены на следующих конференциях: 4-я Российская - Университетско-академическая научно-практическая конференция (Ижевск, 1999), Всероссийская молодежная научная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике (Санкт-Петербург, 1999), Шестая международная научно-техническая конференция «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники» (Таганрог, 1999), Вторая международная конференция «Радиационно-термические эффекты и -процессы в неорганических материалах» (Томск, 2000), Международная конференция «Оптика полупроводников» (Ульяновск, 2000).

Личное участие автора. Разработка основных теоретических положений, а также эксперименты по оже-анализу поверхности образцов проведены совместно с научным руководителем Б.М. Костишко. Карбонизация пористого кремния, а также получение и идентифицирование рентгенодифракционных спектров были сделаны при содействии Ш.Р. Атажанова. Измерение спектральных характеристик фотолюминесценции проводилось под руководством С.Н. Микова. Эксперименты по облучению Д-частицами проводились совместно с В.Б. Тулвинским. Эксперименты по исследованию фотолюминесцентных свойств, численное моделирование, а также оценки физических величин выполнены автором самостоятельно.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и 2 приложений. Материал изложен на 161 странице, содержит 51 рисунок, 4 таблицы, 164 наименования в списке литературы.

Выводы по главе 5

Таким образом, термовакуумный отжиг при температуре максимальной скорости термодесорбции Н20 (150 °С) приводит к удалению летучих углеродосодержащих молекул с поверхности por-Si и существенной стабилизации его фотолюминесценции. Повышение температуры отжига до 300 °С вызывает частичное разрушение водородных групп и образование центров безызлучательной рекомбинации. Дальнейшее УФ облучение такого образца приводит к активному доокислению поверхности квантовых нитей, залечиванию центров гашения и увеличению интенсивности ФЛ.

Кроме этого, на основании полученных данных можно заключить, что после термодесорбции при температуре 150 °С из пор молекул воды поверхность квантовых нитей заряжается положительно. Вероятной причиной зарядки поверхности por-Si является то, что на ней остаются преимущественно донорные (как было показано в главе 3, водородосодержащие и углеродосодержащие) группы в ионизированном состоянии. Процессы электронно-стимулированного изменения состава поверхности и аморфизации нанокристаллитов приводят к накоплению отрицательного заряда.

Математическая обработка дифференциальных оже-пиков кремния позволила использовать эффект зарядки для исследования неоднородности электростатического потенциала поверхности пористого кремния и ее изменения в результате длительного облучения электронами киловольтных энергий. Оказалось, что морфология распределения зарядовых состояний по поверхности чрезвычайно неоднородна и имеет преимущественно три типа неоднородностей потенциала. Такое поведение системы нано- и микроразмерных нитей кремния объяснено различием площадей поверхности изолированных друг от друга областей.

Заключение

Таким образом, в настоящей работе методом электронной оже-сцектроскопии проведен анализ модификации структуры и положения валентной зоны пористого и карбонизированного пористого кремния в процессе облучения электронами с энергиями 4 keV. Показано, что изменения плотности состояний валентной зоны por-Si связаны с постепенном удалением

17 2 водородных групп (до доз 10 cm") и последующей аморфизацией квантовых

17 нитей кремния (после доз 10 cm").

Экспериментальные результаты зависимостей интегральной интенсивности ФЛ пористого кремния от дозы электронного облучения при различных температурах подложки и энергии облучения (2-4.5 keV) свидетельствуют об уменьшении количества центров свечения при электронно-стимулированной деструкции SiH2-rpynn на поверхности квантовых нитей. Исходя из экспериментально обнаруженного факта полного гашения ФЛ при значительных дозах и энергии электронного облучения 4.1 keV, была оценена толщина светоизлучающего слоя пористого кремния, равная 0.45-0.5 р.т. Оказалось, что температурная зависимость характерной дозы электронно-стимулированного гашения фотолюминесценции por-Si подчиняется закону Аррениуса. Была определена энергия активации данного процесса, равная 0.13 eV. Экспериментальные данные позволили сделать оценку коэффициента диффузии водорода в порах por-Si (при комнатной температуре 10"12 cmV1).

Исследования посвященные влиянию плотности электронного луча на фотолюминесценцию por-Si выявили, что кроме процессов десорбции и адсорбции водородо- и углеродосодержащих групп и их диффузионного отвода из пор в процессе электронного облучения, происходит зарядка поверхности исследуемых образцов. При плотностях пучка электронов более 5.5-1013cm2-s1 отрицательная зарядка существенно уменьшает адсорбционную способность поверхности по отношению к донорным молекулярным группам. Из численного моделирования данных физических процессов был вычислен нижний предел коэффициента диффузии атомов водорода в порах por-Si в процессе облучения электронами киловольтных энергий равный Z)fa=10"12 cmV1.

В результате исследований влияния /^-облучения на люминесцентные и структурные свойства пористого кремния было обнаружено, что /^-облучение приводит к окислению поверхности por-Si с образованием монооксида кремния. Показано, что при обработке por-Si электронами киловольтных энергий электронно-стимулированные процессы, заключающиеся в возрастании концентрации углерода, проявляются, начиная с доз 2-Ю15 cm"2. После /^-облучения этот процесс существенно подавляется, что объясняется диффузионным отводом углерода с поверхности por-Si в объем. Оценка толщины перенасыщенного углеродом слоя, с учетом экспериментальных данных и пористости образца, дает значения 18-55 nm.

Анализ кинетики изменения интегральной интенсивности ФЛ от времени лазерной экспозиции позволяет утверждать, что в процессе облучения быстрыми электронами количество водородных групп на поверхности квантовых нитей уменьшается и достигает 9% от начального значения при дозе 2-1013 cm"2. Уменьшение величины скорости реакции фотостимулированного разрушения SiHx-групп свидетельствует об изменении энергии связи атомов водорода с поверхностью пор за счет ее окисления и аморфизации после /^-облучения.

Показано, что термовакуумный отжиг при температуре максимальной скорости термодесорбции Н20 (150 °С) приводит к удалению летучих углеродосодержащих молекул с поверхности por-Si и существенной стабилизации его фотолюминесценции. Повышение температуры отжига до 300 °С вызывает частичное разрушение водородных групп и образование центров безызлучательной рекомбинации. Дальнейшее УФ облучение такого образца приводит к активному доокислению поверхности квантовых нитей, залечиванию центров гашения и увеличению интенсивности ФЛ.

Кроме этого, на основании полученных данных можно заключить, что после термодесорбции при температуре 150 °С из пор молекул воды поверхность квантовых нитей заряжается положительно. Вероятной причиной зарядки поверхности por-Si является то, что на ней остаются преимущественно донорные группы в ионизированном состоянии. Процессы электронно-стимулированного изменения состава поверхности и аморфизации нанокристаллитов кремния приводят к накоплению отрицательного заряда.

Математическая обработка дифференциальных оже-пиков кремния позволила использовать эффект зарядки для исследования неоднородности электростатического потенциала поверхности пористого кремния и ее изменения в результате длительного облучения электронами киловольтных энергий. Оказалось, что морфология распределения зарядовых состояний по поверхности чрезвычайно неоднородна и имеет преимущественно три типа неоднородностей потенциала. Такое поведение системы нано- и микроразмерных нитей кремния объяснено различием площадей поверхности изолированных друг от друга областей.

Экспериментальные исследования по облучению электронами с энергией 3 keV карбонизированного por-Si демонстрируют наличие электронно-стимулированной диффузии атомов углерода в объем материала. Данные рентгеновской и оже-спектроскопии свидетельствуют о дополнительной карбонизации образца в процессе облучения электронами. Причем процесс карбонизации сопровождается увеличением фазы и размеров нанокристаллитов карбида кремния. Исходя из полученных данных, сделана оценка толщины слоя, карбонизированного за счет электронной стимуляции поверхности (40-45 nm).

Исследования электронно-стимулированной деградации фотолюминесценции показали, что быстрая высокотемпературная карбонизация пористого кремния существенно снижает эффект гашения ФЛ. Наблюдаемые изменения объясняются тем, что после высокотемпературной обработки доля центров свечения, разрушающихся под действием электронов киловольтных энергий, снижается приблизительно в два раза. При этом в сине-зеленой области разрушению подвержены всего 27% центров свечения. Полученные результаты свидетельствуют об уменьшении количества

1. Uhlir A. Electropolishing of silicon // Bell Syst. Tech. J., 1956. Vol. 35. P. 333-338.

2. Turner D. Electropolishing silicon in hydrofluoric acid solutions // J. Electrochem. Soc., 1958. V.5. №7. P.402-405.

3. Watanabe Y. and Sakai T. Application of the thick anode film to semiconductor devices // Rev. Electr. Commun. Labs., 1971. Vol. 19. N 7-8. P. 899-903.

4. Arita Y., Kato K. and Sudo T. The n+- IPOS scheme and its applications to IC's // IEEE Trans. Electron Devices, 1977. Vol. 24. P. 756-757.

5. Imai K., Solid-State Electron., 1981.Vol. 24. P. 159. Цит. no: Gullis A.G., Canham L.T., Calcott P.D.J. The structural and luminescence properties of porous silicon //Appl. Phys. Rev., 1997. V.82(3). №1. P.911.

6. Smith R. L., Collins S. D. Porous silicon formation mechanisms // J. Appl. Phys., 1992. Vol. 71. N 8. P. R1-R22.

7. Canham L.T. Silicon quantum wire array fabrication by electrochemical and chemical dissolution of wafers // Appl. Phys. Lett., 1990. Vol. 57. P. 1046-1048.

8. Lehmann V., Gosele U. Porous silicon formation: a quantum wire effect // Appl. Phys. Lett., 1991. V.58. N 8. P.856-858.

9. Sanders G.D., Yia-Chung Chang. Theory of optical properties of quantum wires in porous silicon // Phys. Rev. В., 1992. V.45. N 16. P.9202-9213.

10. Бару В.Г. и др. Электролюминесценция в видимой области спектра в кремниевых композитных наноструктурах // Письма в ЖТФ, 1993. Т. 19. №22. С.10-14.

11. Белов С.В. Видимая электролюминесценция пленок, полученных химической обработкой поверхности кремния // Письма в ЖТФ, 1992. Т. 18. Вып. 24. С. 16-18.

12. Halimaoui et al. Electroluminescence in the visible range during anodic oxidation of porous silicon films // Appl. Phys. Lett., 1991. V.59. N3. P.304-306.

13. Беляков Jl.В., Горячев Д.Н., Сресели О.М. и др. Эффективная электролюминесценция пористого кремния //ФТП, 1993. Т.27. №11/12. С.1815-1819.

14. Астрова Е.В., Лебедев А.А., Ременюк А.Д. и др. Трансформация спектров зеленой фотолюминесценции пористого кремния // Письма в ЖТФ, 1994.Т.20. №13. С.30-33.

15. Бучин Э.Ю., Проказников А.В. Управление морфологией пористого кремния п-типа // Письма в ЖТФ, 1997. Т. 23. № 6. С. 80-84.

16. Nakagava Т., Sugiyama Н., Koshida N. Fabrication of periodic Si nanostructer by controlled anodization // Jpn. J, Appl. Phys., 1998. Vol. 37. pp. 7186-7189.

17. Зимин С.П. Классификация электрических свойств пористого кремния // ФТП, 2000. Т. 34. Вып. 3. С. 359-363.

18. Memming R., Schwandt G. Anodic dissolution of silicon in hydrofluoric acid solutions // Surface Science, 1966. Vol. 4. P. 109-124.

19. Porous Silicon Science and Technology. Editors: Jean-Claude Vial and Jacques Derrien. Winter School, Les Houches. February -1994. -Springer-Verlag. Berlin - Heidelberg.

20. Beal M.I.J., Benjamin J.D., Uren M.J. et al. An experimental and theoretical study of the formation and microstructure of porous silicon // J. Crystal Growth., 1985. Vol. 73. P. 622-636.

21. Белогоров A.M., Белогорохова Л.И., Караванский В.А. Инфракрасная спектроскопия и фотолюминесцентные свойства пленок пористого кремния: влияние режимов формирования // ФТП, 1994. Т.28. №8. С.1424-1430.

22. Александров Л.Н., Новиков П.Л. Моделирование образования структур пористого кремния // Письма в ЖЭТФ, 1997. Т. 65. № 9. С. 685-691.

23. Мороз Т.К., Жерздев А.В. К вопросу о механизме формирования пористого кремния //ФТП, 1994. Т.28. Вып.6. С.949-953.

24. Aleksandrov L.N., Novikov P.L. Morphology of porous silicon structures formed by anodization of heavily and lightly doped silicon // Thin Solid Films, 1998. Vol. 330. P. 102-107.

25. Астрова Е. В., Ратников В. В., Витман Р. Ф. и др. Структура и свойства пористого кремния, полученного фотоанодированием // ФТП, 1997. Т. 31. Вып. 10. С. 1261-1265.

26. Горбач Т. Я., Свечников С. В., Смертенко П. С. и др. Эволюция вольт-амперных характеристик фотолюминесцирующего пористого кремния при химическом травлении//ФТП, 1997. Т. 31. Вып. 12. С. 1414-1416.

27. Gullis A.G., Canham L.T., Calcott P.D.J. The structural and luminescence properties of porous silicon //Appl. Phys. Rev., 1997. V.82(3). №1. P.909-965.

28. Sotgin G., Schiron L., Rallo F. Effect of surfactants in the electrochemical preparation of porous silicon // Nuovo cim. D., 1996. Vol. 18. N 10. P. 1179- 1186.

29. Бучин Э.Ю., Постников A.B., Проказников A.B., Световой В.Б., Чурилов А.Б. Влияние режимов обработки на морфологию и оптические свойства пористого кремния п-типа // Письма в ЖТФ, 1995. Т. 21. № 1. С. 6065.

30. Степанов В.И. Квантоворазмерные эффекты в фотолюминесценции пористого кремния // Известия АН. Сер. Физическая, 1994. Т. 58. № 7. С. 7177.

31. Днепровский B.C., Караванский В.А., Климов В.И., Маслов А.П. Эффект размерного квантования и сильные оптические нелинейности в пористом кремнии // Письма в ЖЭТФ, 1993. Т. 57. № 7. С. 394-397.

32. Компан М.Е., Шабанов И.Ю. Наблюдение существования размерных эффектов на фрагментах пористого кремния // ФТТ, 1994. Т.36. №8. С.2381-2387.

33. Аверкиев Н.С., Аснин В.М., Марков И.И. и др. Квантово-размерные свойства слоев пористого кремния // Труды ФТИАН, 1994. Т.7. С.67-71.

34. Voos М., Uzan, Dolatande. et al. Visible photoluminescence from porous silicon: a quantum confinement effect mainly due to holes? // Appl. Phys. Lett., 1992. V.61. N10. P.1213-1215.

35. Sanders G.D., Chang Y.-C. Theory of optical properties of quantum wires in porous silicon//Phys. Rev. В., 1992. Vol. 46. №11. P. 9202-9213.

36. Решина И.И., Гук Е.Г. Комбинационное рассеяние и люминесценция пористого кремния // ФТП, 1993. Т.27. №5. С.728-735.

37. Бреслер М.С., Ясиевич И.Н. Физические свойства и фотолюминесценция пористого кремния // ФТП, 1993. Т. 27. N 5. С. 871-883.

38. Takagahara Т., Takeda К. Theory of the quantum confinement effect on excitations in quantum dots of indirect-gap materials // Phys. Rev. В., 1992. Vol. 46. N23. P. 15578-15581.

39. Tsai C., Li K.-H., Sarathz J. et al. Thermal treatment studies of the photoluminescence intensity of porous silicon // Appl. Phys. Lett., 1991. V.59. №22. P.2814-2816.

40. Prokes S.M., Glembovcki О .J., Bermudez V.M. et al. SiHx excitation: an alternative mechanism for porous silicon photoluminescence // Phys. Rev. В., 1992. V.45. N23. P.13788-13791.

41. Tsai C., Li T.-H. et al. Correlation between silicon hydride species and the photoluminescence intensity of porous silicon // Appl. Phys. Lett., 1992. V.60. N14. P.1700-1702.

42. Tsybeskor L., Fauchet P.M. Correlation between photoluminescence and surface species in porous silicon: low-temperature annealing // Appl. Phys. Lett., 1994. V.64. №15. P.1983-1985.

43. Zoubir H.N., Vergnat M., Delatour T. et al. Interpretation of the luminescence quenching in chemically etched porous silicon by the desorption of SiH species // Appl. Phys. Lett., 1994. V.65. №1. 3 P.82-84.

44. Redmann D.A., Follstaedt D.M., Guilinger M.J. et al. Photoluminescence and passivation of silicon nanostructures // Appl. Phys. Lett., 1994 V.65. №19. P.2386-2388.

45. Mauckner G., Thonke K., Sauer R. Dynamics of the degradation by photo-oxidation of porous silicon: photoluminescence and FTIR absorption study // J. Phys.: Condens. Matter., 1993. V.5. P.L9-L12.

46. Ookubo N., Ono H., Ochiai Y. et al. Effects of thermal annealing on porous silicon photoluminescence dynamics // Appl. Phys. Lett., 1992. V.61. №8. P.940-942.

47. Киселев В.А., Полисадин С.В., Постников А.В. Изменение оптических свойств пористого кремния вследствие термического отжига в вакууме// ФТП, 1997. Т.31. Вып. 7. С.830-832.

48. Шелонин Е.А., Найденкова М.В., Хорт A.M., Яковенко А.Г. и др. Влияние термических отжигов и химических воздействий на фотолюминесценцию пористого кремния // ФТП, 1998. Т.32. Вып. 4. С.494-496.

49. Бару В.Г., Колмакова Т.П., Ормонт А.Б. и др. Пространственная локализация, состав и некоторые свойства люминесцентно-активного слоя в пористом кремнии // Письма в ЖТФ, 1994. T.Z0. Вып. 20. С.62-66.

50. Зимин С.П., Комаров Е.П., Рябкин Ю.В. Процессы переноса носителей заряда в структурах с толстыми слоями пористого кремния // Изв. вузов. Электроника, 2000. Вып. 1. С. 15-20.

51. Петров А.В., Петрухин А.Г. Оптическое заряжение пористого кремния // ФТП, 1994. Т. 28. Вып. 1. С. 82-89.

52. Витман Р.Ф., Капитонова JI.M., Лебедев А.А. и др. Спектры излучения и ИК поглощения люминесцирующих пленок на Si. // Письма в ЖТФ, 1993. Т. 19. №6. с.10-13.

53. Gupta P., Dillon А.С., Coon Р.А. et al. FTIR studies reveal that silicon-containing laser-induced desorption products are surface reaction intermediates // Chem. Phys. Lett., 1991. V.176. №128. P.

54. Журавлев K.C., Степина Н.П., Шамирзаев T.C. и др. Кинетика затухания и возрастания фотолюминесценции пористого кремния под действием непрерывного лазерного излучения // ФТП, 1994. Т.28. №3. С.482-487.

55. Ксие И.Х., Германенко И.Н., Воронин В.Ф. и др. Фотодеградация пористого кремния при импульсном возбуждении // ФТП, 1995. Т.29. Вып.4. С.673-677.

56. Stevens P.D., Glosser R. Anomales photoluminescence behavior of porous silicon // Appl. Phys. Lett., 1993 V.63. P.803-805.

57. Griviskas V., Kolenda J., Bernussi A. et al. Luminescence degradation and fatique effects in porous silicon // Braz. J. Phys., 1994. V.24. N1. P.349-358.

58. Collins R.T., Tischler M.A., Stathis J.H. Photoinduced hydrogen loss from porous silicon//Appl. Phys. Lett., 1992. V.61. N14. P. 1649-1651.

59. Nishitani H., Nakata H., Fujiwara Y. et al. Lihgt-induced degradation and recovery of visible photoluminescence in porous silicon // Jap. J. Appl. Phys. Pt.2., 1992. V.31. P.L1577-L1579.

60. Tsai C., Li H.-H., Camplell J.C., Hance B.H., White J.M. Lazer-induced degradation of the photoluminescence intensity of porous silicon // J. Electron. Mater., 1992. V.21. N6. P.589-591.

61. Chang I.M., Chuo G.S., Chang D.C, Chen Y.F. Evolution of photoluminescence of porous silicon under light exposure // J. Appl. Phys., 1995. V.77. №10. P.5365-5368.

62. Banerjee S., Narasimhan K.L., Sardesai A. Role of hydrogen- and oxygen-terminated surfaces in the luminescence of porous silicon // Phys. Rev. В., 1994. V.49. N4. P.2915-2918.

63. Yan J., Shin S., Jung K.H. et al. Study of thermal oxidation and nitrogen annealing of luminescent porous silicon // Appl. Phys. Lett., 1994. V.64. №11. P.1374-1376.

64. Lee H.-J., Seo Y.H., Oh D.-H. et al. Light emission phenomena from porous silicon: siloxene compounds and quantum size effects // J. Appl. Phys., 1994. V.75. №12. P.8060-8065.

65. Костишко Б. M., Орлов А. М. Влияние последовательного электронного и лазерного облучения на фотолюминесценцию пористого кремния // ЖТФ, 1998. Т. 68. Вып. 3. С. 58-64.

66. Быковский Ю.А., Караванский В.А., Котовский Г.Е. и др. Фотофизические процессы, стимулированные в нанопористом кремнии мощным лазерным излучением // ЖЭТФ, 2000. Т. 117. № 1. С. 136-144.

67. Астрова Е. В., Витман Р. Ф., Емцев В. В. и др. Влияние у облучения на свойства пористого кремния // ФТП, 1996. Т. 30. Вып. 3. С. 507-509.

68. Лешок А.А., Германенко И.Н., Гапоненко С.В. и др. Фотолюминесцентные свойства полимерных композиций с нанокристаллическим кремнием //Ж. прикл. спектроскопии, 1994. Т.61. №3-4. С.237-240.

69. Dittrich Th., Timoshenko V.Yu. Influence of H20 atmosphere on the photoluminescence of HF passivated porous silicon // J. Appl. Phys., 1994. V.75. №10. P.5436-5437.

70. Borghesi A., Guizzetti G., Sassella A. et al. Induction-model analysis of Si-H stretching mode in porous silicon // Solid State Commun., 1994. V.89. №7. P.615-619.

71. Kozlowski F., Lang W. Spatially resolved Raman measurements at electroluminescent porous n-silicon // J. Appl. Phys., 1992. V.72. N11. P.5401-5408.

72. Zheng X.L., Chen H.C., Wang W. Laser induced oxygen adsorption and intensity degradation of porous silicon // J. Appl. Phys., 1992. V.72. N8. P.3841-3842.

73. Petrova E. A., Bogoslovskaya K. N., Balagurov L. A., Kochoradze G. I. Room temperature oxidation of porous silicon in air // Material Science & Engineering B, 2000. V.69-70. P. 152-155

74. Dacenko O.I., Makara V.A., Naumenko S.M. et al. Evolution of the porous silicon sample properties in the atmospheric ambient // J. Luminescence, 1999. Vol. 81. P. 263-270.

75. Salonen J., Lehto V.-P., Laine E. The room temperature oxidation of porous silicon// J. Appl. Surf. Sci., 1997. V.120. P.191-198.

76. Li H.-H., Tsai C., Shin S. et al. The photoluminescence spectra of porous silicon boiled in water // J. Appl. Phys., 1992. V.72. N8. P.3816-3817.

77. Sanders G.D., Chang Y.-C. Theory of optical properties of quantum wires in porous silicon // Phys. Rev. В., 1992. P.9202-9213.

78. Baba M., Kuwano G., Miwa T. et al. In situ measurements of water immersion and UV-irradiation effects on intensity and blue shift of visiblephotoluminescence in porous silicon // Jap. J. Appl. Phys. Pt. 2., 1994. V.33. №4A. P.L483-L486.

79. Banerjee S., Narasimhan K.L., Sardesai A. Role of hydrogen- and oxygen-terminated surfaces in the luminescence of porous silicon // Phys. Rev. В., 1994. V.49. N4. P.2915-2918.

80. Kumar R., Kitoh Y., Shigematsu K. et al. Silicon cluster terminated by hydrogen, fluorine and oxygen atoms: a correlation with visible luminescence of porous silicon//Jap. J. Appl. Phys. Pt. 1., 1994. V.33. NIB. P.909-913.

81. Lin J., Zhang L.Z., Zhang B.R. et al. Stable blue emission from oxidized porous silicon // J. Phys. Condens. Matter., 1994.V.6. P.565-568.

82. Shiba K., Sakamoto K., Miyazaki S. et al. Luminescence from thermally oxidised porous silicon // Jap. J. Appl. Phys. Pt.l., 1993. V.32. N6A. P.2722-2724.

83. Qin D.G., Song H.Z., Zhang B.R., Lin J., Duan J.Q., Yao G.Q. Experimental evidence for luminescence from silicon oxide layers in oxidized porous silicon //Phys. Review B, 1996. V.54. №4. P.2548-2555.

84. Torchinskaya T.V., Korsunskaya N.E., Khomenkova L.Yu., Dhumaev

85. B.R., Prokes S.M. The role of oxidation on porous silicon photoluminescence and its excitation // Thin Solid Films, 2001. Vol. 381. P. 88-93.

86. Хоменкова Л.Ю., Джумаев Б.Р. Практическое применение пористого кремния // Оптоэлектроника и полупроводниковая техника, 1998. Вып. 33.1. C. 14-27.

87. Бондаренко В.П., Борисенко В.Е., Глиненко Л.Н. и др. Новые области применения пористого кремния // Зарубежная электронная техника, 1989. Вып. 9. С.55-84.

88. Мушниченко В.В., Семенов А.Ю. Полная изоляция окисленным пористым кремнием // Электронная техника. Сер.6. Материалы, 1991. Вып.5 (259). С.60-64.

89. Николаев К.П., Немировский Л.Н. Особенности получения и области применения пористого кремния в электронной технике // Обзоры по электр. технике. Сер.2. Полупроводниковые приборы, 1989. Вып.9(1506). С.1-57.

90. Лабунов В.А., Бондаренко В.П., Борисенко В.Е. Пористый кремний в полупроводниковой технике // Зарубежная электронная техника, 1978. Вып. 15. С.1-48.

91. Luryj S.j Capasso F. New approach to the high quality epitaxial growth of lattice-mismatched materials // Appl. Phys. Lett., 1986. V. 49. N 3. P. 140-142.

92. Бондаренко В.П., Глиненко Л.К., Горская Л.Ф. Автолегирование сурьмой при эпитаксии кремния на пористом кремнии // Электронная техника. Сер.2. Полупроводниковые приборы, 1984. В.5(171). С.30-34.

93. Шенгуров В.Г., Шабанов В.Н., Гудкова Н.В. л др. Выращивание методом МЛЭ гомоэпитаксиальных слоев.Si на поверхности пористого кремния после низкотемпературной очистки ее в вакууме // Микроэлектроника, 1993. Т.22. №1. С.19-21.

94. Baranauskas Vitor, Tosin Marcelo С., Peterlevitz Alfredo С., Ceragioli Helder J., Durrant Steven F. Structural and photoluminescent properties of carbon structures on thick porous silicon // Thin Solid Films, 2000. Vol. 377-378. P.315 -319.

95. Демидович В.М., Демидович Г.Б., Козлов С.Н. и др. Адсорбционно-чувствительный диод на пористом кремнии // Письма в ЖТФ, 1992. Т. 18. №14. С.57-59.

96. Prasad A., Balakrishman S., Jian S.K. et al. Porous silicon oxide antireflection coating for solar cell // J. Electrochem. Soc., 1982. V. 129. N 3. P. 596-599.

97. Бондаренко В.П., Вариченко B.C., Дорофеев A.M. и др. Интегральный оптический волновод на основе пористого кремния // Письма в ЖТФ, 1993. Т.19. №14. С.73-76.

98. Гаврилов С.А., Коркишко Ю.Н., Федоров В.А. Двулучепреломление в планарных волноводах на основе термически окисленного пористого кремния //Известия вузов. Электроника, 1999. № 1-2. С.3-8.

99. Zheng J.P., Jiao K.L., Shen W.P. et al. High sensitive photodetector using porous silicon // Appl. Phys. Lett., 1992. V. 61. N 4. P. 459-461.

100. Свечников C.B., Саченко A.B., Сукач Г.А. Светоизлучающие слои пористого кремния: получение, свойства и применение (обзор) // Оптоэлектроника и полупроводниковая техника, 1994. Вып. 27. С.3-29.

101. Many A., Goldstein Y., Weisz S.Z., Resto О. Auger electron spectroscopy for quantitative analysis // Appl. Phys. Lett., 1988. V. 18. N. 3. P. 192-194.

102. Khvostov V.V., Guseva M.B., Babaev V.B., Rylova O.Yu. Auger-spectroscopy studies of the electronic structures of amorphous carbon films // Surface Science Letters, 1986. V. 169. P. L253-L258.

103. Zheng X.M., Smith P.V. Hydrogen chemisorption on the Si (100) surface // Surface Science, 1992. V. 279. P. 127-136.

104. Morabito J.M. A first order approximation to quantitative auger analysis in the range 100 to 1000 eV using the CMA analyzer // Surface Science, 1975. V. 49. P. 318-324.

105. Горелик В. А., Каспарян P.M., Русакова Ж.П. Применение количественной Оже-спектроскопии для анализа реальной поверхности кремния // Электронная промышленность, 1984. Т. 130. Вып. 2. С. 55-58.

106. Handbook of Auger electron spectroscopy. Ed. by Devis L.E. Phys. Electronics Industries Inc. USA. -Minnesota. -1976. 253 p.

107. Запорожченко В.И. Применение метода Оже-спектроскопии для количественного анализа химического состава твердого тела // Электронная промышленность, 1978. Вып. 7(11)-8(12). С. 36-52.

108. Hall P.M., Morabito J.M. and Conley D.K. Relative sensitivity factors for quantitative Auger analysis of binary alloys // Surface Science, 1977. V. 62. P. 120.

109. Дудченко Г.Н., Красильников H.A. Рентгеноструктурный анализ и электронная микроскопия Ульяновск: -1994. 92 С.

110. Иверонова В.И., Ревкевич Г.П. Теория рассеяния рентгеновских лучей. -Москва: -1972. 246 С.

111. Орлов A.M., Синдяев А.В. Нестабильность фотолюминесценции пористого кремния // ЖТФ, 1999. Т. 69. Вып. 6. С. 135-137.

112. Костишко Б.М., Тулвинский В.Б., Нагорнов Ю.С., АпполоновС.В. Электронно-стимулированное изменение атомного состава поверхности пористого кремния // Материалы совещания "Нанофотоника", Нижний Новгород, 1999. С. 203-206.

113. Джафаров Т.Д. Радиационно-стимулированная диффузия в полупроводниках.-Москва:-1991. 264 С.

114. Константинова Е.А., Тимошенко В.Ю., Кашкаров П.К. Особенности спиновых центров на поверхности пористого кремния // Поверхность, 1996. Вып.2. С. 32-35.

115. Орлов A.M., Скворцов А.А., Клементьев А.Г. и др. Адсорбционные изменения на поверхности пористого кремния в процессе естественного и высокотемпературного старения //ПЖТФ, 2001. Т. 27. Вып. 2. С. 76-83.

116. Fuchs-H.D., Stutzmann М., Brandt M.S. et al. Porous silicon and siloxene: vibrational and structural properties // Phys. Rev. В., 1993. Vol. 48. N 11. P. 8172-8189.

117. Волькенштейн Ф.Ф. Электронные процессы на поверхности полупроводников при хемосорбции. -Москва: -Наука. -1987. 431 с.

118. Физические величины. Справочник. Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. -Москва: -Энергоатомиздат. -19§1. 1232 с.

119. Астрова Е.В., Лебедев А.А., Ременюк А.Д. и др. Поглощение и фотолюминесценция свободного пористого кремния // ФТП, 1995. Т. 29. Вып. 9. С. 1649-1656.

120. Шервуд Т., Пифорд Р., Уилки Ч. Массопередача. -Москва: -Химия. -1982.695 с.

121. Костишко Б.М., Орлов A.M., Емельянова Т.Г. Электронно-стимулированное гашение фотолюминесценции пористого кремния // Изв. РАН. Неорганические материалы, 1996. Т. 32. Вып. 12. С. 1432-1435.

122. Electron and Ion Spectroscopy of Solids. Edited by L. Fiermans, J. Vennik and W. Dekeyser. -New York and London. -Plenum Press. 411 p.

123. Zajak G., Bader S.D. Auger line shape analysis of the structure of hydrogenated amorphous silicon // Phys. Rev. В., 1982. V. 26. P. 5688-5692.

124. Костишко Б.М., Орлов A.M., Емельянова Т.Г. Изучение типа водородных групп и их расположения в пористом кремнии методом электронной оже-спектроскопии // Неорганические материалы, 1995. Т. 11. Вып. 4. С. 444-446.

125. Маден А., Шо М. Физика и применение аморфных полупроводников. -Москва: -Мир. -1991. 670 с.

126. Ельцов К.Н., Караванский В.А., Мартынов В.В. Модификация пористого кремния в сверхвысоком вакууме и вклад углеродныхнанокристаллов в фотолюминесценцию ПК // Письма в ЖЭТФ, 1996. Т.63. Вып. 2. С.106-111.

127. Костишко Б.М., Орлов A.M., Емельянова Т.Г. Эволюция фотолюминесценции пористого кремния при одновременном термическом и лазерном воздействии // Письма в ЖТФ, 1996. Т. 22. Вып. 10. С. 68-73.

128. Костишко Б.М., Нагорнов Ю.С. Механизмы гашения фотолюминесценции пористого кремния электронным облучением различной интенсивности // Письма в ЖТФ, 2001. Т. 27. Вып. 19. С. 58-65.

129. Костишко Б.М., Нагорнов Ю.С. Влияние интенсивности электронного облучения на фотолюминесценцию пористого кремния // Труды XI межнационального совещания "Радиационная физика твердого тела". Севастополь, 2001. С.181-185.

130. Шур М. Физика полупроводниковых приборов. -М.: -Мир. -1992. кн. 1.479 с.

131. Zimin S.P., Zimin D.S., Ryabkin Yu.V. and Bragin A.N. Electron irradiation influence on porous silicon electrical parameters // Phys. Stat. Sol. (a), 2000. V.182. P.221-225.

132. Derrien J., Commahdre M. Si02 ultra thin films growth kinetics as investigated by surface techniques // Surface Science, 1982. V. 118. P. 32-46.

133. Митюхляев В.Б. Модификация поверхности монокристаллов CdS в результате электронного облучения // Поверхность, 1996. Т. 7. С. 23-29.

134. Harris G.L., Jackson К.Н., Felton G.J. et al. Low pressure growth of single crystal silicon carbide // Materials Letters, 1986. V. 4. N 2. P. 77-80.

135. Костишко Б.М., Атажанов Ш.Р., Миков C.H. Фотолюминесценция и деградационные свойства карбонизированного пористого кремния // Письма в ЖТФ, 1998. Т. 24. Вып. 16. С. 24-30.

136. Kanemitsu Y., Ogawa Т., Shiraishi K., Takeda K. Visible photoluminescence from oxidized Si nanometer-sized spheres: Excitation confinement on a spherical shell // Phys. Rev. В., 1993. V. 48. N 7. P. 4883-4886.

137. Deak P., Rosenbauer M., Stutzmann M., Weber J., Brandt M.S. Siloxen: chemical quantum confinement due to oxygen in a silicon matrix // Phys. Rev. Lett., 1992. V. 69. P. 2531-2534.

138. Kostishko В.М., Atazhanov Sh.R., Shibaev P.V., Nagornov Yu.S. Role of resonant charge-exchage in photoluminescence of B-doped carbonized porous silicon // Phys. Low-Dim. Struct., 2000. N 7/8. P. 47-52.

139. Kostishko B.M., Atazhanov Sh.R., Puzov I.P., Salomatin S.Ya., Nagornov Yu.S. Significance of hetero-junctions in photoluminescence of carbonized porous silicon // Phys. Low-Dim. Struct., 1999. N 11/12. P.1-6.

140. Костишко Б.М., Нагорнов Ю.С. Механизм водного дотравливания пористого кремния n-типа проводимости во внешнем электрическом поле // ЖТФ, 2001, Т. 71, N 7. С. 60-66.

141. Костишко Б.М., Атажанов Ш.Р., Миков С.Н., Пузов И.П. Влияние водного дотравливания на фотолюминесценцию карбонизированного пористого кремния // Труды международной конференции "Оптика полупроводников", Ульяновск, 1998. С. 157-158.

142. Агекян В.Ф., Лебедев А.А., Лебедев А.А., Рудь Ю.В., Степанов Ю.А. Фотолюминесценция анодизированного карбида кремния // ФТП, 1997. Т. 31. Вып. 2. С. 251-253.

143. Костишко Б.М., Атажанов Ш.Р., Нагорнов Ю.С. Рост карбидкремниевой фазы в карбонизированном пористом кремнии приэлектронном облучении // Труды международной конференции "Оптика полупроводников", Ульяновск, 2000. С. 15.

144. Костишко Б.М., Миков С.Н., Атажанов Ш.Р., Нагорнов Ю.С. Электронно-стимулированная модификация состава карбонизированного пористого кремния //Известия вузов. Электроника, 1999, N6.С.5-11.

145. Lowther J.E. Vacancies and divacancies in cubic silicon carbide.// J. Phys. C: Solid State Phys., 1977. V.10. P.2501-2509.

146. Astrova E.V., Lebedev A. A., Remenuk F.D., Rud' Yu.V. Photoluminescence spectra of «green» porous silicon // Jap. J. Appl. Phys. Pt. I., 1995. V. 34. N 1. P.251-253.

147. Кашкаров П.К., Константинова E.A., Тимошенко В.Ю. Механизмы влияния адсорбции молекул на рекомбинационные процессы в пористом кремнии // ФТП, 1996. Т. 30. Вып. 8. С. 1479-1490.

148. Костишко Б.М., Гончар Л.И. Аномальная эволюция фотолюминесценции пористого кремния в электрическом поле // Письма в ЖЭТФ, 1997. Т. 66. Вып. 5. С. 357-361.

149. Kostishko В.М., Atazhanov Sh.R., Mikov S.N., Koltsova L.V.-, Puzov I.P. Photoluminescence and degradation properties of the carbonized porous silicon // Phys. Low-Dim. Struct., 1999. V. 7/8. P. 155-162.

150. Костишко Б.М., Дроздов A.B., Shibaev P.V., Костишко A.E. Модификация состава поверхности и спектра фотолюминесценции пористого кремния в процессе144аргонно-кислородной ионно-плазменной обработки // Письма в ЖТФ, 2000. Т. 26. Вып. 20. С. 52-59.

151. Электронная и ионная спектроскопия твердых тел. Под ред Фирмэнса Д., Вэнника Дж., Декейсера В. -М.: -Мир. -1981. 467 с.

152. Костишко Б.М., Пузов И.П., Нагорнов Ю.С. Стабилизация светоизлучающих свойств пористого кремния термовакуумным отжигом // Письма в ЖТФ, 2000, Т. 26, N1. С. 50-55.

153. Кашкаров П.К., Константинова Е.А., Петров С.А., Тимошенко В.Ю., Юнович А.Э. К вопросу о температурной зависимости фотолюминесценции пористого кремния // ФТП, 1997. Т. 31. № 6. С. 745-748.

154. Nakajima A., Itakura Т., Watanabe S et al. // Appl. Phys. Lett., 1992. V. 61. P. 46-48.