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二氧化硅基质包埋硅纳米晶的微观结构和发光性能

王乙潜 , 梁文双 , G.G.ROSS

材料研究学报 doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2009.04.004

利用离子注入和后续高温退火的方法制备了包埋在二氧化硅(Si02)基质中的硅纳米晶,研究了不同离子注入浓度试样的微观结构和发光性能,以及硅纳米晶的生长机理和发光机制.结果表明:较小的硅纳米晶(<5 nm)其生长机理符合Ostwald熟化机理,较大的纳米晶(>10 nm)则是由多个小纳米晶粒通过孪晶组合或融合而成的;离子注入浓度为8×1016cm-2的样品其发光强度是离子注入浓度为3×1017cm-2样品发光强度的5倍;硅纳米晶内部的微观结构缺陷(如孪晶和层错)对其荧光强度有很大的影响.

关键词: 无机非金属材料 , 硅纳米晶 , 电子显微学 , 生长机理 , 荧光光谱