Войтович М. В. Радіаційно-стимульовані ефекти в кремній-оксидних плівках з нановключеннями кремнію

Досліджені зміни структурних і світловипромінювальних властивостей систем кремній-оксидних плівок з нановключеннями кремнію внаслідок дії радіаційних та радіаційно-термічних обробок. Вперше експериментально показано, що малодозове (1000-100000 рад) гамма-опромінення здатне приводити до підвищення інтенсивності фотолюмінесценції nc-Si/SiO2. Цей ефект пояснюється радіаційно-стимульованою пасивацією центрів безвипромінювальної рекомбінації на поверхні нанокристалів. Показано, що при більших дозах іонізуючої радіації (~10000000 рад) інтенсивність фотолюмінесценції зменшується до 2 разів. Опромінення кремній-оксидних плівок з аморфними нановключеннями кремнію у всьому діапазоні доз (1000 - 10000000 рад) призводить лише до зменшення інтенсивності фотолюмінесценції. Радіаційні дефекти, які призводять до часткового гасіння фотолюмінесценції, характеризуються розподіленою енергією активації з максимумом 0,96 еВ та частотним фактором 10000000 1/с. Обговорюються природа таких дефектів та механізми їх утворення. Виявлено ефект значного (до 25 разів) підсилення фотолюмінесценції на зразках попередньо опромінених дозами 10000000 рад та додатково підданих або ізохронному відпалу в інертній атмосфері при температурах 200 - 500 С, або відпалу при температурі 450 С в атмосфері водню. Запропонований механізм радіаційно-термічного підвищення інтенсивності фотолюмінесценції.