ЖЭТФ, Том 126,
Вып. 4,
стр. 857 (Октябрь 2004)
(Английский перевод - JETP,
Vol. 99, No 4,
p. 741,
October 2004
доступен on-line на www.springer.com
)
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МОЛЕКУЛ ДИОКСИДА АЗОТА С ПОВЕРХНОСТЬЮ КРЕМНИЕВЫХ НАНОКРИСТАЛЛОВ В СЛОЯХ ПОРИСТОГО КРЕМНИЯ
Константинова Е.А., Осминкина Л.А., Шаров К.С., Курепина Е.В., Кашкаров П.К., Тимошенко В.Ю.
Поступила в редакцию: 3 Марта 2004
PACS: 76.30.Da, 76.30.Rn, 78.67.-n
Методами спектроскопии инфракрасного поглощения и электронного парамагнитного резонанса изучено влияние адсорбции молекул NO2, являющихся сильными акцепторами электронов, на электронные и оптические свойства кремниевых нанокристаллов в слоях мезопористого кремния. Обнаружено, что в присутствии данных молекул резко возрастает концентрация свободных носителей заряда (дырок) в кремниевых нанокристаллах, которая имеет немонотонную зависимость от давления NO2. Одновременно фиксируется монотонный рост концентрации оборванных кремниевых связей (Pb1-центров). В работе предложена микроскопическая модель, предполагающая формирование на поверхности нанокристаллов донорно-акцепторных пар Pb1+-(NO2)-, обеспечивающих рост концентрации дырок в нанокристаллах, а также Pb1-центров, являющихся центрами захвата дырок. Предложенная модель хорошо объясняет значительный рост проводимости (на 2-3 порядка) в слоях пористого кремния в присутствии молекул NO2, в то время как приращение концентрации свободных носителей заряда фиксируется в пределах порядка величины. Полученные результаты могут быть полезны при разработке электронных и люминесцентных приборов на основе кремниевых нанокристаллов.
|
|