СВОЙСТВА ПОРИСТЫХ ПЛЕНОЧНЫХ СТРУКТУР Si–КВАНТОВЫЕ ТОЧКИ/SiOx, ПОЛУЧЕННЫХ ПО ФТОРОВОДОРОДНОЙ ТЕХНОЛОГИИ

A detailed study of Si quantum dots/SiOx film structures synthesized using a new hydrofluoric technology of forming silicon nanoparticles in porous silicon oxide matrices has been performed. A physical mechanism of the effect of chemical treatment in HF vapors in air on the structural and luminescent properties of the film porous systems with nanosized silicon has been suggested. We show that the passivation of the broken bonds on the surface of Si nanoinclusions as a result of the treatment occurs with the participation of oxygen, fluorine and hydrogen atoms, and this effect depletes the nonradiative recombination channel by two orders of magnitude. We suggest a model explaining the blue shift of the photoluminescence spectra as a result of the treatment due to a decrease in the sizes of the Si−QD during the oxidation of their surface layers. Проведено детальное исследование пленочных структур Si−квантовые точки/SiOx, полученных по новой фтороводородной технологии формирования наночастиц кремния в пористой матрице оксида кремния. Предложен физический механизм влияния химической обработки в парах HF на воздухе на структурные и свето- излучающие свойства пленочных пористых систем с наноразмерным кремнием. Показано, что пассивация оборванных связей на поверхности Si−нановключений в результате обработки происходит при участии атомов кислорода, фтора и водорода, что на два порядка величины ослабляет безызлучательный канал рекомбинации. Предложена модель, объясняющая сдвиг спектра фотолюминесценции в область голубого свечения в результате обработки вследствие уменьшения размеров Si−квантовых точек при окислении их поверхностного слоя

SURFACE SELF-ORDERING IN OBLIQUELY DEPOSITED As 2 S 3 FILMS

The surface morphology of 250-3000 nm thick As 2 S 3 films vacuum deposited within 70-80° scale of vapor incidence angles is studied by AFM. It is observed that the surface relief of obliquely deposited films (ODF) shows quasi-regular grating-like structure, with the spatial frequency of quasi-gratings being in the 500-6000 mm -1 range, and relief depth of up to 60 nm. The influence of the film thickness and the type of the substrate on the surface morphology is demonstrated. The most probable explanation for the observed surface effect is the near-surface stress that plays significant role in the self-organized ordering of nanostructures at the mesoscopic length scales (from several nanometers to hundreds of nanometers)