Исследование рекомбинационных процессов в пористом кремнии фотолюминесцентными методами тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

Пикулев, Виталий Борисович АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Санкт-Петербург МЕСТО ЗАЩИТЫ
1995 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.10 КОД ВАК РФ
Автореферат по физике на тему «Исследование рекомбинационных процессов в пористом кремнии фотолюминесцентными методами»
 
Автореферат диссертации на тему "Исследование рекомбинационных процессов в пористом кремнии фотолюминесцентными методами"

РГ6 од

-1 ЯНВ 199В

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи УДК 535.37

ПИКУЛЕВ Виталий Борисович

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕКОМБИНАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В ПОРИСТОМ КРЕМНИИ ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫМИ МЕТОДАМИ.

Специальность 01.04.10 — Физика полупроводников и диэлектриков

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Санкт-Петербург 1995

Работа выполнена на кафедре физики твердого тела физического факультета Петрозаводского государственного университета.

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

кандидат физико-математических наук, доцент Климов И. В.

доктор физико-математических наук, вед. н. с. Яфасов А. М. кандидат физико-математических наук, доцент Темников К. Л.

Московский государственный университеты. М. В. Ломоносова.

Защита диссертации состоится"_!__" февраля 1996 года в час. ~bQ мин. на заседании Диссертационного совета-Д.063.57.32 по защите диссертаций на соискание учёной степени доктора физико-математических наук в Санкт-Петербургском ' государственной университет? по адресу: 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7/9.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СПбГУ. Автореферат разослан "JLiL" ¿^^»S^af ¡995 ГОда.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор физико-математических наук,

профессор Соловь®в В.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность.

Открытие видимой люминесценции пористого кремния [I] коренным обргпом тиснило взгляд на традиционные области его использования в полупроводниковой электронике. Высокая интенсивность свечения, полученная в данном материале, вывела кремнии 1П разряда "оптически мёртвых" материалов и сделала исследование люминесценции порнсого кремния одним т перспективных направлении в развитии современной мнкроопто-:лектроннкн.

Наибольшее количество исследовании свечения пористого кремния (ПК) связано с изучением фотолюминесценции (ФЛ) данного материала при возбуждении лазерными пучками, длина волны излучения которых лежит в коротковолновой области. Исследования ФЛ ПК прежде всего показали сильное влияние условии приготовления ПК па его люминесцентные слоиста, что позволило поднять важный вопрос о связи механизма люминесценции с топологической и химической структурой данного материала. Исследования ФЛ в то же время указали на актуальную для практических приложении проблему деградацнонион стойкости структур на основе ПК, так как было обнаружено значительное уменьшение эффективности люминесценции при длительном воздействии па образцы, находящиеся в кислородсодержащей атмосфере, возбуждающего излучения.

Весьма актуальными, но методически намного более сложными, являются исследования спектров ФЛ ПК при импульсном лазерном возбуждении. Исследование спектров с разрешением во времени и кннетик затухания люминесценции дают информацию о кинетических характеристиках излучения ПК и позволяют получить представление о геиерацнонно-рекомбииа-ционных процессах, протекающих в пористом слое.

Следующим важным шагом в исследованиях ПК явилось наблюдение электролюминесценции ПК сначала в растворах электролитов, а затем и в твёрдотельных структурах, показавшее реальную возможность практического использования этого

явления. Вместе с тем задача повышения эффективное™ люминесценции в таких структурах может быть окончательно решена при наличии отработанных режимов получения с^уктур на основе ПК с высоким квантовым выходом люминесценции, с максимально широким диапазоном изменения энергии люминесцентных квантов и высокой деградацнониоп стойкостью. Это определяет практическую значимость работ по дальнейшему исследованию люминесцентных свойств ПК. При выборе методов исследования преимущество остается за исследованиями фотолюминесценции ПК, обладающей на порядки более высокой эффективностью свечения.

Значительную роль сыграло обнаружение эффекта видимого свечения данного материала и в развитии теоретических представлений о люминесценции в непрямозонных полупроводниках в условиях квантового ограничения. Интерес к исследованиям ПК связан с созданием теоретических моделей, объясняющих -увеличение интенсивности люминесценции и смещение максимума свечения в коротковолновую област ь в таких материалах квантовым ограничением носителей заряда в кремниевых структурах с пониженной размерностью (гак называемых "квантовых проволоках" и микрокрнет аллптах) [2]. Данная гипотеза, по крайней мерс не противоречащая многочисленным экспериментам на образцах ПК, навела на мысль, что и другие непрямозонные пористые полупроводники также могут обладать специфическими люминесцентными свойствами. И дсйствигслыю, весьма интенсивные пики видимой люминесценции, не свойственные трехмерным монокристаллам, были экспериментально обнаружены в пористых объектах па основе карбида кремния и фосфида галлия. Исследование данных материалов, наряду с пористым кремнием, также может способствовать изучению механизмов люминесценции в высокопористых полупроводниках и возможно приведет к широкому применению этих материалов в современной оптоэлектронике.

Актуальность рассматриваемой работы в контексте вышеизложенных предпосылок изучения пористого кремния заключается в проведении комплексного экспериментального иссле-

дования явления люминесценции ПК с использованием различных способов п условий возбуждения свечения, при варьировании внешних факторов, влияющих на характеристики люминесценции, с применением технологии приготовления образцов на подложках с различным типом проводимости, обеспечивающей высокий уровень воспроизводимости люминесцентных свойств.

Целыо работы явилось определение стационарных и кинетических характеристик люмш.хценции ПК и анализ процессов нзлучателыюи и бсзызлучатсльной рекомбинации, их относительного вклада в люминесцентный сигнал в зависимости как от способов и условий возбуждения, так и от внешних факторов, ведущих к де1-радацин либо восстановленшо эффективности свечения, а также оценка неоднородности люминесцентных свойств по толщине пористого слоя.

В соответствии с поставленной целью были сформулированы основные задачи работы:

1. Исследовать влияние на люминесцентные свойства ПК различных способов и условий возбуждения, а также факторов, ведущих к деградации и восстановлению свечения образцов, приготовленных на подложках п- и р-Би

2. Полупить количественные характеристики процессов излучательноп и бсзызлучатсльной рекомбинации в ПК с помощью методики времяразрешепных измерений..

3. Оценить вертикальную неоднородность свойств ПК с использованием корректных люминесцентных методов анализа.

Научная новизна.

1. В работе проведено комплексное исследование нзлуча-тельных характеристик образцов, изготовленных по единой технологии, с использованием различных люминесцентных методик измерения, дополняющих друг друга.

2. Получено свидетельство аутентичности формы спектров свечения ПК при различной природе возбуждающего излучения. Это дало основания предполагать, что механизм люминесценции в

ПК при. ионизирующем воздействии не зависит от способа возбуждения.

3. Анализ спектра времён высвечивания позволил отождествить коротко жниунцто компоненту этого спектра как соответствующую безызлучательному процессу. Это позволило оценить важную количественную характеристику люминесценции — внутреннюю квантовую эффективность, величина которой составляет 4±1 %.

4. Изучены люминесцентные свойства ПК по поперечному сечению образца с помощью разработанных методик послойного профилирования. Показано, что распределение энергии квантов люминесцентного излучения неодинаково по профилю пористого слоя. В соответствии с гипотезой, объясняющей люминесценцию квантоворазмернымн эффектами в пористом слое, сделан вывод об увеличении среднего поперечника кремниевых наноразмерпых образований от внешней поверхности вглубь образца.

5. Обнаружено, что приповерхностный слой ПК изначально является слаболюминесцирующим по сравненшо с внутренним объёмом исследуемого материала. Установлено, что воздействие на ПК в кислородсодержащей атмосфере ультрафиолетового излучения (УФ), приводящее к падению интенсивности ФЛ, в первую очередь влияет на люминесцентные характеристики данного приповерхностного слоя. Анализ результатов позволил оценить распределение центров безызлучательной рекомбинации по профилю ПК, обусловленное как биографическими причинами, так и привнесённое внешним воздействием.

6. Показано, что важную роль в процессе деградации ФЛ ПК играет кислород, связывающийся с поверхностью кремниевых наноразмерных образований в пористом слое. При этом присутствие в порах слабосвязанной воды приводит к увеличению интенсивности люминесцентного сигнала, а удаление воды — к его уменьшению до прежнего уровня. Предложены гипотезы для объяснения этих результатов.

7. Результаты зависимости интенсивности люминесценции от интенсивности возбуждающего излучения позволили предположить, что в пористом слое действует механизм насыщения

канала безызлучателыюй рекомбинации; порог насыщения увеличивается с ргстом концентрации центров безызлучателышй рекомбинации.

Практическая значимость.

1. Разработай алгоритм моделирования кинетик затухания ФЛ ПК при импульсном лазерном возбуждении, проведено корректное разделение излучательного и безызлучательного времён процесса релаксации ФЛ с помощью восстановления функции распределения вероятностен времён затухания. Реализована оценка параметров пиков тонкой структуры в спектрах ФЛ ПК с помощью алгоритма разбиения спектральных кривых на отдельные пики.

2. Подробно изучено воздействие: ультрафиолетового излучения различной энергии, температуры, обработки в парах воды и кислот, а также ряда других факторов на люминесцентные характеристики ПК, с целью исследования эффектов деградации и восстановления люминесцентного сигнала. Найдены способы повышения эффективности люминесценции ПК как для свежеприготовленных образцов, так и для образцов, подвергнутых деградации.

3. Впервые реализована методика тонкого препарирования слоев ПК, слабо повреждающая нижележащий материал.

Тема диссертации связана с плановыми темами Государственного комитета Российской федерации по высшему образование ь области фундаментальных проблем микроэлектроники и разрабатывалась в соответствии с тематикой двух грантов в период с 1992 по 1995 гг.

Защищаемые положения формулируются следующим образом:

1. Исследования спектров люминесценции ПК при различных способах возбуждения свидетельствуют в пользу единого механизма нзлучательной рекомбинации при генерации неравновесных электрон-дырочных пар в кристаллической ианофазе. Длинноволновый сдвиг ФЛ полосы, по мере возбуждения более

удалённых от поверхности ПК слоев, непротиворечиво объясняется на основе механизма квантового связывания носителей в кремниевых наноразмериых структурах.

2. Величина внутреннего квантового выхода ФЛ ПК не превышает 5% при плотности потока энергии возбуждающего излучения не более 105 Вт/см2. Совокупность полученных в работе данных позволяет утверждать, что указанное значение является специфическим для ПК н отражает доминирующую роль канала безызлучательной рекомбинации.

3. Распределение центров безызлучателыюй рекомбинации биографически неоднородно по профилю пористого слоя: их концентрация максимальна в приповерхностном слое толщиной менее 5 мкм и относительно более медленно возрастает вглубь образца. Засветка УФ квантами в присутствии кислорода увеличивает концеитращпо центров безызлучателыюй рекомбинации прежде всего вблизи внешней поверхности образца.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 печатные работы. Список публикаций по теме диссертации приведен в конце автореферата.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на трех международных научных конференциях: "European Materials Research Society Meetings" (Страсбург, Франция, 1994 и 1995 г.) и "Insulating Films on Semiconductors" (Внллар-де-Ланс, Франция, 1995 г.).

Структура н объем диссертации. По структуре диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка цитированной литературы. Работа изложена на 179 страницах, использовано 43 рисунка и 3 табшщы. Бнблно1рафня вюпочает в себя 191 наименование работ отечественных и зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении отмечена актуальность темы, определены цель н основные задачи исследования, указаны научная новизна и практическая ценность полученных результатов, сформулированы основные защищаемые положения.

Первая глава посвящена обзору литературных данных по исследованиям явления люминесценции ПК. Подход к интерпретации данного явления рассмотрен исхода из анализа существующих на данный момент точек зрения на механизм формирования пористого слоя, особенности его морфологии и химический состав пористых плёнок. Рассмотрены экспериментальные результаты исследований люминесценции ПК (в том числе повергнутого окислению) при различных способах возбуждения, и проведен сравнительный анализ гипотез, обьяе-няющих видимое свечение исследуемого материала. На основании этого анализа продемонстрировано наилучшее согласие с результатами экспериментов гипотезы, объясняющей люминесценцию ПК эффектами квантового ограничения возбуждённых носителей заряда в кремниевых структурах пористого слоя с пониженной размерностью. Проанализированы попытки интерпретации полученных результатов для определения характеристик процессов излучательной и безызлучателъной рекомбинации в ПК и выяснения природы центров безызлучателъной рекомбинации.

Анализ результатов исследований показал, что, несмотря на обилие экспериментальных наблюдений люминесценции ПК, многие авторы используют ограниченный и непересекающийся круг методов изучения данного явления. Кроме того, наблюдается сильная зависимость люминесцентных свойств ПК от неконтролируемых особенностей его приготовления. Это ведёт к отсутствию корреляции между результатами различных исследователей. Интерпретация особенностей люминесценции ПК затрудняется противоречивостью и неполнотой данных о морфологии пористого слоя. Отмеченные затруднения не позволили прийти к чёткому

выяснению характеристик и механизмов рскомбннационных процессов в исследуемом материале.

Вторая глава представляет собой описание основных экспериментальных методик, использованных в работе при приготовлении образцов ПК и исследовании их люминесцентных характеристик. Приготовление образцов с хорошо воспроизводимыми параметрами люминесцентного сигнала осуществлялось на кремниевых подложках с различным типом проводимости анодным травлением в , водно-спиртовом растворе НР при постоянной плотности тока. Для изучения свойств ПК были разработаны: (1) автоматизированный комплекс для исследования спектров люминесценции ПК при различных способах стационарного возбуждения, в вакууме или в атмосфере различных газов, с возможностью варьирования температуры исследуемых образцов; (2) автоматизированный комплекс для изучения времяразрешёиных спектров и кипел ж затухания ФЛ ПК при импульсном лазерном возбуждении с длительностью возбуждающего импульса 20 не; (3) установка для исследования спекэров возбуждения люминесценции ПК с ншчяральным по ФЛ спектру режимом регистрации люминесцентного сигнала. Для управления автоматизированными комплексами и обг г лотки результатов измерений было разработано соответствующее программное обеспечение.

В третьей главе проанализированы люминесцентные спектры образцов ПК при стационарном возбуждении. Исследования спектров ФЛ образцов, приготовленных на подложках с различным типом проводимости показали, что максимально достигаемая интенсивность люминесцентного сигнала при одинаковых условиях возбуждения существенно выше для пористых слоев на 11-81 подложке, при этом его люминесцентный пик смещён в более коротковолновую область (ФЛ лик имеет форму гауссовой полосы с полушириной ~ 0.2 эВ, максимум которой расположен вблизи 1.8 эВ).

Рассмотрены люминесцентные свойства образцов ПК при возбуждении УФ светом, электронным н ионным пучками. Сходство полученных при этом спектров люминесценции позво-

лило предположить, что механизм излучательной рекомбинации является общим для различных способов возбуждения люминесценции в исследуемом материале.

Были проведены эксперименты по изучению вертикальной неоднородности люминесцентных свойств ПК при послойном отделении пористых слоев толщиной - 4 мкм с помощью оригинальной методики. Результаты экспериментов показывали монотонное смещение максимума ФЛ спектра в длинноволновую область при сохрлнеппн полуширины спектрального контура при последовательном отделении тонких слоев пористого материал^, и увеличение интенсивности ФЛ при удалении первого приповерхностного слоя ПК с её последующим квазилинейным уменьшением при удалении нижележащих слоев. Представления о квантово-размерном характере процессов излучательной рекомбинации в ПК и о присутствии на поверхности кремниевых наноразмерных образований центров безызлучательной рекомбинации, привлечённые для интерпретации полученных результатов, позволили непротиворечиво зрактовать всю совокупность изложенных в работе экспериментальных фактов. Сдвиг ФЛ полосы был объяснён неоднородно лью по профилю морфологии исследуемых объектов (монотонное увеличение поперечника квантово-размерных образований от поверхности вглубь пористого материала, приводящее к увеличению длины волны излучения). Вариация интенсивности ФЛ при послойном профилировании образца предполагалась связанной с вертикальной иегомо-генностыо распределения центров поверхностной безызлуча-тельной рекомбинации в пористом слое. Наиболее высокая концентрация таких центров — вблизи поверхности ПК, при этом вглубь пористого слоя их концентрация относительно более медленно увеличивается (что 01ра:шчнвает толщину светящегося слоя 30-ю мкм при толщине слоя ПК от 35 до 55 мкм).

Обнаружено, что вне зависимости от контролируемых условий приготовления образцов ПК возможно проявление на спектрах ФЛ ПК дополнительных пиков "тонкой структуры", расположенных вблизи максимума основ, ого пика. Для корректного выделения пиков "тонкой структуры" использован

алгоритм разбиения инструментального спектра на отдельные гауссовые пики, что позволило корректно установить эквидистантность положения максимумов этих пиков (~50 мэВ). Интерпретация данного явления дана в рамках гипотезы квантового связывания носителей в пористом слое.

В четвертой главе рассмотрены исследования спектров ФЛ и кннетик затухания при импульсном лазерном возбуждении, проведённые в их связи с изучением характеристик процессов излучательной и безызлучательной рекомбинации. Показано, что неэкспоненциальная форма кннетик затухания ФЛ ПК хорошо описывалась моделью, параметрами которой являлись два времени рекомбинации, соответствующие излучательным и безызлуча-тельным переходам. В пользу выбора данной модели свидетельствовал анализ формы кннетик с целью восстановления функции распределения относительной вероятности времён затухания. В рамках предложенной модели получены зависимости излучательного (тг) и безызлучательного (тпг) времен затухания от длины волны в полосе ФЛ. Обнаруженное постоянство последней величины (-1 мке) в полосе люминесценции свидетельствует о едином механизме безызлучательной рекомбинации в исследованных образцах ПК и совпадает с величиной, характерной для центров безызлучательной рекомбинации на реальной поверхности монокрнсталлического кремния. Величина излучательного времени жизни монотонно уменьшалась с ростом энергии люминесцентных квантов от 40 до 20 мке. Используя полученные данные о рекомби-национных временах в ПК, было получено значение внутреннего квантового выхода ФЛ

который в диапазоне энергий люминесцентных квантов 1.85+2.07 эВ составил (4±1) %, что близко к экcпq)имeнтaльным исследованиям внешней квантовой эффективности ПК при фотовозбуждении [3], составляющей 3%. Данная величина значительно превышает квантовый выход монокристаллического кремния, для которого запрещены прямые излучательные переходы, по в то же время мала для типичных прямозонных полупроводников. Выдвинуто предположение, что ПК остаётся иепрямозониьш

полупроводником, для которого шиш. смягчены правила отбора в силу нарушения трансляционной симметрии кристалла.

Зарегистрирован сдвиг времяразрешённых спектров ФЛ ПК в коротковолновую сторону с уменьшением времени задержки относительно импульса лазерного возбуждения, который свидетельствует, что излучение длинноволновых осцилляторов в слое ПК продолжается существенно дольше чем коротковолновых. Наблюдавшаяся во времяразрешённых спектрах эффективная люминесценция коротковолновых излучателей при малых временах задержки и высокой интенсивности возбуждения, и отсутствие вклада этих излучателем в спектр при стационарном возбуждении с относительно низким уровнем возбуждения показали важную роль фактора интенсивности возбуждающего излучения в формировании люминесцентного сигнала. Предполагается, что при высокой интенсивности возбуждения происходит насыщение канала безызлучательнон рекомбинации, и высвечивание наноразмерных образовании со значительной концентрацией центров безызлу-чательной рекомбинации на их поверхности становится эффективным. Эти результаты подтвердили высказанные ранее предположения о повышенной концентрации таких центров у квантово-размерных образований с малым поперечником, находящихся вблизи поверхности пористого слоя.

Пятая глава связывает изложенные выше экспериментальны е результаты с исследованиями спектров фотовозбуждепия люминесценции ПК. Совместный анализ спектров ФЛ и ФВ показал, что последние обладают более высокой информативностью при оценке влияния внешних воздействий и биографических особенностей ПК на люминесцентные свойства исследуемого материала.

Анализ спектров ФВ, с учётом литературных данных о зависимости коэффициента поглощения в ПК от длины волны возбуждения ос=а0ехр(11\'/Г) [4] позволил осуществить неразрушающее послойное профилирование исследуемого материала. Полученные по этому способу результаты коррелируют с данными по послойному препарированию ПК н свидетельствуют о вертикальной неоднородности распределения в пористом слое центров поверх-

ностной безызлучательной рекомбинации, а также о негомогенности по профишо морфологии пористого слоя.

Исходя из основных теоретических положений, с учётом особенностей оптических характеристик ПК, предложена модель для описания спектров ФВ, на основании которой оценен вклад канала безызлучательной рекомбинации в приповерхностном слое исследуемого материала на вид спектров возбуждения. Результаты анализа спектров ФВ св идете ль ств у ю т о резком увеличении концентрации центров поверхностной безызлучательной рекомбинации в расчёте на возбуждённую электрон-дырочную пару в тонком (~2 мкм) приповерхностном слое ПК.

Показано, что деградация интенсивности люминесценции ПК в результате УФ облучения на воздухе приводит к преимущественной генерации дополнительных центров безызлучательной рекомбинации вблизи внешней поверхности образца. Выдвинута гипотеза, связывающая падение интенсивности люминесценции при УФ-облучении ПК с уменьшением подвижности электрон-дырочных пар в кремниевых наноразмерных образованиях. Исследована обработка в парах воды, приводящая к частичному восстановлению интенсивности ФЛ ПК, и интерпретируемая в рамках предложенной гипотезы.

Анализ спектров ФВ при различной интенсивности возбуждения подтвердил, что увеличение темпа фотогенерации приводит к насыщению канала безызлучательной рекомбинации. Порог насыщения зависит от концентрации центров безызлучательной рекомбинации на поверхности квантоворазмерных частиц в пористом слое.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.

1. Проведено комплексное исследование люминесцентных свойств структур ПК, приготовленных на подложках п- и р-типов проводимости по технологии, обеспечивающей воспроизводимые люминесцентные характеристики. Показано, что влияние условий приготовления образцов на их люминесцентные характеристики

более отчётливо наблюдается в спектрах ФВ ПК, чем в спектрах ФЛ.

2. Исследование люминесценции ПК при различных способах возбуждения показало, что механизм нзлучательиой рекомбинации является общим дая исследованных способов возбуждения. Это позволило интерпретировать полученные результаты в рамках гипотезы о том, что данный механизм обусловлен квантоворазмерными эффектами в кремниевых проволоках или кристаллитах, составляющих структуру пористого слоя.

3. Проведён анализ неэксионенцнальной формы кннетик затухания ФЛ ПК с цслыо восстановления функции распределения относительной вероятности времён затухания, позволивший использовать для описания кипетик модель, параметрами которой

• являются излучательное н безызлучательное времена затухания люминесценции. В рамках модели получены зависимости этих времен от длины водны в полосе ФЛ. Из полученных данных впервые получено значение внутреннего квантового выхода ФЛ, который составил (4±1) %.

4. Обнаружена вертикальная неоднородность строения пористого слоя с помощью разработанной методики послойного профилирования ПК по данным ФЛ и ФВ. Высказано предположение, что структура изготовленных по нашей технологии слоёв ПК представляет собой, в основном, упорядоченный массив квантовых проволок, поперечник которых монотонно уменьшается от подложки к внешней поверхности образца. Вблизи внешней поверхности возможен переход части тонких квантовых проволок в мнкрокрнсталлитпую фазу.

5. Исследовано распределение центров безызлучательной рекомбинации по профилю ПК для свежеприготовленных образцов и образцов, подвергнутых различным внешним воздействиям. Показано, что поверхностный слой толщиной <5 мкм изначально имеет относительно высокую концентрацию таких центров. ВУФ-облученпе ведёт к дальнейшему падению интенсивности люминесценции тонкого приповерхностного слоя. Данный слой наиболее сильно повреждается как в процессе изготовления ПК, так и под

шшяипсм внешних воздействий. Исходя из основных положений, рассмотрена модель .для описания спектров ФВ, на основании которой оценена эффективность канала безызлучательной рекомбинации вблизи внешней поверхности ПК.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ:

1. S.N.Kuaietsov, V.B.Pikulev, Yu.E.Gardin, I.V.Klimov, V.A.Gur-tov. Nonradiative processes and actual luminescence spectra in porous silicon. Pliys. Rev. B, 1995, Vol. 51, N 3, p. 1601-1604.

2. В.Б.Пикулев, С.Н.Кузнецов, А.М.Илыш. Роль безызлуча-тельных процессов в формировании фотолюмннесцентных спектров пористого кремния - ЖТФ, 1995, т. 65, вып. 10, с. 170-175.

3. В.Б.Пикулев, А.П.Барабан, Ю.Е.Гарднн, И.В.Климов, С.Н.Кузнецов. Роль безызлучательной рекомбинации в формировании спектров возбуждения фотолюминесценции пористого кремния / Дсп. ВИНИТИ, 19 с. Деп. 6.10.95, N 2709-В95.

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА.

1. L.T.Canham. Silicon quantum wire array fabrication by electrochemical and chemical dissolution of wafers - Appl. Phys. Lett., 1990, Vol. 57, N 10, p. 1046-1048.

2. G.D.Sanders and Y.-C. Chang. Theory of optical properties of quantum wires in porous silicon - Phys. Rev. B, 1992, Vol. 45, N 16, p. 9202-9213.

3. A.Bsiesy, J.C.Vial, F.Gaspard, R.Herino, M.Ligeon, F.Muller, R.Romestain, A.Wasiela, A.Halimaoui and G.Boinchil. Photoluminescence of high porosity of electrochemically oxidized porous silicon layers - Surf. Sci., 1991, Vol. 254, p. 195-200.

4. L.Wang, M.T.Wilson, N.M.Hacgcl. Interpretation of photoluminescence excitation spectroscopy of porous Si layers - Appl. Phys. Lett., 1993, N 10, p. 1113-1115. ^^^

Подписано в печать ЪЧ.ЛА .95. Заказ 145. Тираж 100. Объём 1 п. л. Изд-во Петрозаводского государственного университета 185640, Петрозаводск, пр. Ленина. 33.