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ナノ結晶シリコンドットの表面酸化によるPL強度の増加

研究報告コード R013000304
掲載日 2003年10月1日
研究者
  • 新井 健太
  • 大町 純一
  • 小田 俊理
研究者所属機関
  • 東京工業大学量子効果エレクトロニクス研究センター
  • 東京工業大学量子効果エレクトロニクス研究センター
  • 東京工業大学量子効果エレクトロニクス研究センター
研究機関
  • 東京工業大学量子効果エレクトロニクス研究センター
報告名称 ナノ結晶シリコンドットの表面酸化によるPL強度の増加
報告概要 ナノ結晶シリコン(nc-Si)ドットを750℃で10分および8時間酸化したもののPLスペクトルを図1の(a)と(b)に示す。各PLスペクトルにピークが見られ,それらは二つのガウス曲線に分離できる(P1とP2)。ここではnc-Siに関連したP2のピークのみを論ずる。図2にはP2のピークの面積比を,nc-Siの直径の関数としてプロットする(基準に酸化がないものをとる)。P2の面積比は酸化時間を増すにつれて,すなわち直径が小さくなるにつれて大きくなっている。直径が4.5nmのあたりに屈曲点がある。この値は結晶Siの励起子ボーア半径に近い。直径がこれより小さくなるとPL強度が急激に増加する。このカーブはα×a-6の関数にフィッティングできる。重なり積分はコア半径aの関数であり,およそa-6のように急激に減衰する。こうして,P2の面積比の急激な増加はnc-Siドットの直径の減少が原因の非フォノン遷移の増加として説明できる。
画像

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研究分野
  • 半導体結晶の電子構造
  • 半導体のルミネセンス
関連発表論文 (1)J. Omachi, R. Nakamura, K. Nishiguchi, and S. Oda, Proceeding of the Materials Research Society (2000 fall meeting), to be published.
研究制度
  • 戦略的創造研究推進事業 CRESTタイプ、電子・光子等の機能制御/研究代表者 小田 俊理(東京工業大学量子効果エレクトロニクス研究センター)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 新井 健太,大町 純一,小田 俊理. Enhancement of PL intensity of surface oxidized nanocrystalline silicon dots. The Second CREST Symposium on ''Function Evolution of Materials and Devices based on Electron/Photon Related Phenomena'',2001. p.93 - 93.

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