Time-resolved photoluminescence spectroscopy of the initial oxidation

0331693 - FZÚ 2010 RIV US eng J - Journal Article
Dohnalová, Kateřina - Kůsová, Kateřina - Pelant, Ivan
Time-resolved photoluminescence spectroscopy of the initial oxidation.
[Časově rozlišená fotoluminiscenční spektroskopie počáteční fáze oxidace malých křemíkových nanokrystalů.]
Applied Physics Letters. Roč. 94, č. 21 (2009), 211903/1-211903/3. ISSN 0003-6951. E-ISSN 1077-3118
R&D Projects: GA AV ČR(CZ) IAA101120804; GA MŠMT LC510; GA AV ČR KJB100100903; GA ČR GA202/07/0818
Institutional research plan: CEZ:AV0Z10100521
Keywords : silicon nanocrystals * photoluminescence * oxidation
Subject RIV: BM - Solid Matter Physics ; Magnetism
Impact factor: 3.554, year: 2009

In this paper we study the influence of progressing oxidation on the photoluminescence spectra of small silicon nanocrystals (SiNCs). H-terminated SiNCs exhibit only a fast approximately nanosecond photoluminescence component at about 525 nm, quenched and redshifted to about 550 nm by progressing oxidation. At the same time a new approximately microsecond photoluminescence component appears, intensity of which progressively increases and its peak position redshifts continuously from 575 up to 660 nm. We interpret our observations in terms of the quasidirect core electron-hole pair recombination quenched by the ultrafast trapping into the oxygen-related surface/interface states, forming within the band gap due to oxidation.

Je studován vliv postupující oxidace na fotoluminiscenční spektra malých křemíkových nanokrystalů (SiNC). SiNc zakončené vodíkem vykazují pouze rychlou (ns) fotoluminiscenční komponentu u 525 nm, která se vlivem postupující oxidace zeslabuje a posouvá k asi 550 nm. Současně se objevuje nová mikrosekundová složka, jejíž intenzita se zvyšuje a střed fotoluminiscenčního spektra se posouvá od 575 k 660 nm. Tyto jevy jsou způsobené rychlou kvazipřímou rekombinací elektron-děrového páru v jádře, která je postupně zeslabována ultrarychlým záchytem nosičů v povrchových, s oxidem souvisejících stavech, vznikajících uvnitř zakázeného pásu vlivem oxidace.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0177142