Люминесцентные свойства наносистем кремния

рис.6 Пористый слой кремния

 

При пропускании электрического тока между контактами энергия инжектируемых носителей заряда в результате их излучательной рекомбинации в слое пористого кремния переходит в свет. Количественной характеристикой этого процесса служит квантовая эффективность hэ . Величина hэ определяет отношение числа испущенных фотонов к числу электронов, проходящих через возбуждаемую структуру. В твердофазных электролюминесцирующих структурах hэ = 10- 4-10- 2 %. Заметно большие значения hэ = 0,3% получены в системах с жидким контактом, однако их практическое использование сложнее, чем твердотельных элементов. Полученные в настоящее время значения hэ для ЭЛ в пористом кремнии значительно меньше, чем величина h для ФЛ, составляющая, как уже отмечалось, единицы процентов. Меньшие значения для ЭЛ связаны со сложностью ввода возбужденных носителей в пористую структуру. Поэтому оптимизация электрических характеристик контактов в электролюминесцентных устройствах на основе пористого кремния имеет первостепенное значение. Другой проблемой в использовании ЭЛ пористого кремния является нестабильность его излучательных характеристик.

Рис. .а, b) Спектры электролюминесценции OLED, где в качестве активного слоя применяются нанокристаллы диаметром 5 нм и 3 нм, соответственно. с) Зависимость квантового выхода электролюминесценции светодиода от плотности тока. d) ВАХ светодиода e) Зависимость плотности оптической мощности светодиода от прикладываемого напряжения.

 

 

 

 

 

 

Заключение

В работе проведен литературный обзор по методам получения и свойствам нанокристаллического и пористого кремния. Так же проведен обзор механизмов излучения света в полупроводниках. Описана люминесценция, ее виды и свойства в системе нанокристаллического кремния.

Можно сделать вывод, что люминесценция нанокристаллического кремния уникальный процесс, который требует тщательного исследования. Физико — химические свойства наноструктурированного кремния представляют огромный научно - технический интерес, в особенностях для новых применений этого вида наноматериалов в самых различных областях.

Литература

1. НЕОБЫЧНЫЕ СВОЙСТВА ПОРИСТОГО КРЕМНИЯ П. К. КАШКАРОВ Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

             http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/1159.html

 

2. Излучение кремниевых нанокристаллов Обзор  О.Б. Гусев, А.Н. Поддубный, А.А. Прокофьев, И.Н. Яссиевич Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук,194021 Санкт-Петербург, Россия

               http://journals.ioffe.ru/ftp/2013/02/p147-167.pdf

3. http://nano.msu.ru/files/conferences/school-2010-04/TimoshenkoVYu.pdf

 

4. Фотолюминесцения  кремниевых нанокристаллов под действием электрического поля. Е. Н Вандыш, А. М. Гилинский,  Т. С. Шамирзаев, К. С. Журавлев

               http://journals.ioffe.ru/ftp/2005/11/p1365-1369.pdf

5. А. Н. Терещенко ДИСЛОКАЦИОННАЯ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ В

         КРЕМНИИ  С РАЗЛИЧНЫМ ПРИМЕСНЫМ СОСТАВОМ

              http://www.issp.ac.ru/avtoreferat/Tereshchenko.pdf

 

 

start="6"

 Левшин В. Л., Фотолюминесценция жидких и твёрдых веществ, М.- Л., 1951; Вавилов С. И., Собр. соч., т. 2, М., 1952, с. 20, 28, 29; Антонов - Романовекий В. В., Кинетика фотолюминесценции кристаллофосфоров, М., 1966; Гурвич А. М., Введение в физическую-химию кристаллофосфоров, 2 изд., М., 1982: Агранович В. М., Галанин М. Д., Перенос энергии электронного возбуждения в конденсированных средах, М.. 1978.

7. http://gendocs.ru/v10088/?cc=23
8. Зимин, С.П. Пористый кремний – материал с новыми свойствами [Текст] // Соросовский образовательный журнал. – 2004. – Т. 8, №1. – C. 101–107
9. Копылов, А.А. Инфракрасное поглощение в пористом кремнии, полученном в электролитах, содержащих этанол [Текст] / А.А. Копылов, А.Н. Холодилов // Физика и техника полупроводников. – 1997. – Т. 31, вып. 5. – C. 556–558.
10. Шелонин, Е.А. Влияние термических отжигов и химических воздействий на фотолюминесценцию пористого кремния [Текст] / Е.А. Шелонин, М.В. Найденкова, А.М. Хорт [и др.] // Физика и техника полупроводников. – 1998. – Т. 32, вып. 4. – C. 494–496.
11. Демиховский В.Я. Квантовые ямы, нити, точки: Что это такое? // Соросовский Образовательный Журнал. 1997. № 5. С. 80-86.
12. Шик А.Я. Квантовые нити // Там же. С. 87-92.
13. Белявский В.И. Экситоны в низкоразмерных системах // Там же. С. 93-99.
14. Борисенко В.Е. Наноэлектроника - основа информационных систем XXI века // Там же. С. 100-104.
15. Smith A.L., Сollins S.D. // J. Appl. Phys. 1992. Vol. 71, № 8. P. R1-R22.
16. Кашкаров П.К., Каменев Б.В., Константинова Е.Д. и др. // Успехи физ. наук. 1998. Т. 168, № 5. С. 577-582.