|
VOLUME 117 (2023) | ISSUE 2 |
PAGE 115
|
Оптические свойства кремниевых нанонитей, полученных методом металл-стимулированного химического травления с использованием золотых наночастиц
К. А. Гончар+, И. В. Божьев+, О. А. Шалыгина+, Л. А. Осминкина+*
+Физический факультет, МГУ имени М. В. Ломоносова, 119991 Москва, Россия *Институт биологического приборостроения РАН, 142290 Пущино, Россия
Abstract
Кремниевые нанонити (КНН), благодаря их уникальным структурным и физическим свойствам, являются перспективным материалом для использования в
электронике, фотовольтаике, фотонике, сенсорике и биомедицине. Несмотря на множество методов, доступных для синтеза КНН, металл-стимулированное химическое
травление (MСХТ) сегодня является одним из наиболее перспективных для их экономически эффективного производства. В большинстве работ в качестве катализатора
химической реакции травления кристаллического кремния используют наночастицы серебра. Однако использование золотых наночастиц в МСХТ может существенно повлиять
на морфологию и оптические характеристики получаемых образцов. В представленной работе КНН синтезированы методом МСХТ кристаллического кремния с использованием
золотых наночастиц. Показано с помощью методов растровой и просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения, что полученные нанонити имеют диаметр
100 нм и представляют собой 50 нм кристаллический стержень, покрытый 25 нм слоем SiO2, на границе которых присутствуют кремниевые
нанокристаллы. Пористость массивов КНН оценивалась из их спектров зеркального отражения, и рассчитывалась с помощью модели эффективной
среды Бруггемана, и составляет 70
увеличение интенсивностей межзонной фотолюминесценции и комбинационного рассеяния света по сравнению с исходной подложкой кристаллического кремния, за счет
эффекта локализации света. Кроме того, обнаружена фотолюминесценция нанонитей в области 500-1000 нм с максимумом на 700 нм, что объясняется излучательной
рекомбинацией экситонов в кремниевых нанокристаллах с размером 3-5 нм.
|
|