Пошук академічних текстів

Реєстраційний номер

0214U002107, 0113U000388 , Науково-дослідна робота

Назва роботи

"Розроблення нанотехнологій синтезу наночастинок ZnO та CdS для виготовлення світловипромінюючих елементів на основі структур макропористого кремнію з нанопокриттями", етап 4 "Відпрацювання технології виготовлення структур макропористого кремнію з оптимальною товщиною нанопокриття SiO2 і наночастинками ZnO та CdS"

Назва етапу роботи

Керівник роботи

Карачевцева Людмила Анатоліївна,

Дата реєстрації

17-01-2014

Організація виконавець

Інститут фізики напівпровідників імені В.Є.Лашкарьова НАН України

Опис етапу

Науково-технічна ідея Етапу 4 полягає у тому, що для виготовлення ефективних світловипромінюючих елементів на основі структур макропористого кремнію з нанопокриттями запропоновано структури з оптимальною товщиною нанопокриття SiO2 і наночастинками ZnO або CdS. Виходячи з цього, важливою задачею етапу є відпрацювання методу сухого окислення структур макропористого кремнію для одержання шару SiO2 товщиною від 5 нм до 30 нм; визначення напруженості локального електричного поля на границі "кремнієва матриця - SiO2 - шар наночастинок ZnO або CdS" методом ІЧ-поглинання; вимірювання параметрів фотолюмінесценції структур макропористого кремнію з оптимальною товщиною нанопокриття SiO2 та наночастинок CdS; розроблення моделі фотолюмінесценції наночастинок CdS на структурах макропористого кремнію з нанопокриттям SiO2. У відповідності з основною метою етапу: (1) визначено вплив очистки поверхні структур шляхом їх окислення та травлення оксиду на зниження концентрації центрів безвипромінювальної рекомбінації; (2) визначена напруженість електричного поля на границі Si-SiO2 та залежність часу розсіяння електронів від енергії t~E3/2, яка відповідає розсіянню на іонізованих домішках; (3) в спектрах ІЧ поглинання окислених структур макропористого кремнію з наночастинками спостерігається формування ТО і LO фононних піків та додаткових піків, пов'язаних з поверхневими багатофононними поляритонами; (4) напруженість електричного поля є максимальною (6,8*104 В/см) для очищених окисленням та ультразвуковою обробкою структур макропористого кремнію з товщиною оксиду 10 нм та нанопокриттям наночастинок CdS товщиною 25 нм, для яких одержано максимальну інтенсивність фотолюмінесценції; (5) квантова ефективність фотолюмінесценції зростає з ростом потоку електронів, часу їх перебування на границі Si-SiO2 та внаслідок випаровування молекул води з шару CdS в поліетиленіміні; (6) для окислених структур макропористого кремнію з нанопокриттям CdS інтенсивність та положення смуг фотолюмінесценції визначаються процесами випромінювальної рекомбінації екситону через поверхневі стани квантових точок, які взаємодіють як з полімерним оточенням, так і з границею "CdS - SiO2/Si".

Опис продукції

У ході виконання роботи відпрацьовані технологічні операції окислення структур макропористого кремнію та виміряно квантовий вихід фотолюмінесценції в залежності від локального електричного поля на границі "Si - SiO2 - наночастинки CdS": (1) знижено концентрацію центрів безвипромінювальної рекомбінації та визначена напруженість електричного поля на границі Si-SiO2; (2) напруженість електричного поля та інтенсивність фотолюмінесценції є максимальними для очищених окисленням та ультразвуковою обробкою структур; (3) квантова ефективність фотолюмінесценції зростає з ростом потоку електронів, часу їх перебування на границі Si-SiO2 та внаслідок випаровування молекул води з шару CdS в поліетиленіміні; (4) для досліджених структур інтенсивність та положення смуг фотолюмінесценції визначаються процесами випромінювальної рекомбінації екситону через поверхневі стани квантових точок, які взаємодіють як з полімерним оточенням, так і з границею "CdS - SiO2/Si".

Автори роботи

Карачевцева Людмила Анатоліївна
Кучмій Степан Ярославович

Додано в НРАТ

2020-04-02