Стара Т. Р. Природа люмінесценції та процеси старіння структур з кремнієвими наночастинками в оксидній матриці

Дисертація присвячена дослідженню термостимульованих перетворень у системах SiOx, одержаних методом магнетронного розпилення, а також природи свічення та процесів старіння ряду низьковимірних кремнієвих систем. Показано, що в системах, одержаних магнетронним розпиленням, з великою концентрацією надлишкового кремнію (CSi) кристаліти, оточені окислом, утворюються, переважно, при розпаді SiOх, який виникає при окисленні фази кремнію в процесі напилення або при старінні. У відпалених шарах з CSi > 40 % поблизу інтерфейсу шар-підкладка виявлено область збіднення на кремній. В шарах з CSi > 55 % вперше спостерігався ефект орієнтації кристалітів. Показано, що фотолюмінесценція (ФЛ) щойновиготовлених зразків нано-пористого кремнію, одержаного електролітичним травленням, обумовлена реком-бінацією екситонів у кремнієвих нвнокристалітах. В процесі старіння цих зразків в їх спектрах ФЛ з'являються додаткові смуги, обумовлені рекомбінацією носіїв через центри в окислі. В спектрах ФЛ макропористого кремнію, одержаного електролітичним травленням, та нанопористого Si, одержанного хімічним трав-ленням, ці смуги присутні відразу після виготовлення. Встановлено, що основною причиною нестабільності ФЛ-характеристик систем з наночастинками кремнію є їх окислення. Стабільність даних систем визначається кількома факторами: ступенем окислення вихідних зразків, наявністю хімічних комплексів на їх поверхні та щільністю матеріалу, в який вміщені наночастинки кремнію.