氧化多孔硅和纳米硅粒镶嵌氧化硅光致发光机制模型

摘要：

关于纳米硅/氧化硅系统的光致发光(PL)机制,有很多争议.该系统包括氧化多孔硅(PS)和用化学气相沉积、溅射或硅离子注入氧化硅等方法形成的纳米硅粒(NSP)镶嵌氧化硅.提出二种PL竞争机制:量子限制(QC)过程和量子限制-发光中心(QCLC)过程.两个过程中光激发都发生在NSP中,光发射在QC过程是发生在NSP中,而在QCLC过程是发生在与NSP相邻的氧化硅中的发光中心上.对两种过程的几率大小进行比较哪一过程对PL起主要作用,取决于俘获截面、发光效率、发光中心密度和NSP的尺寸.对于一个有固定的俘获截面、发光效率和LC密度的纳米硅/氧化硅系统,LC密度越高,NSP尺寸越大,越有利于QCLC过程超过QC过程,反之亦然.对于固定的发光中心参数,NSP尺寸有一个临界值,当NSP的最可几尺寸大于临界值,QCLC过程主导发光,当NSP的最可几尺寸小于临界值时,QC过程主导发光,当NSP大小接近临界值时,QC与QCLC都要考虑在内.利用这个模型讨论了一些已报导的纳米硅/氧化硅系统PL的实验结果.

关键词：光致发光、纳米硅、氧化硅

所属期刊栏目：41

分类号：O471;TN304.1;TN383(半导体物理学)

资助基金：国家自然科学基金90201037

在线出版日期：2008-05-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：14-22