Книги по разным темам Pages:     | 1 | 2 | 3 |

ного процесса в целом. Отметим, что границы этого Мы можем объяснить в рамках предлагаемой модеучастка спектра в значительной степени определяются ли правило зеркальной симметрии, согласно которому чувствительностью используемой регистрирующей апспектры поглощения и люминесценции, представленпаратуры и спектральными характеристиками фотоприные зависимостями от частот, оказываются зеркальноемников. По результатам изучения с помощью спексиимметричными [1,17]. Это правило, как нетрудно убетрофотометра процесса однофотонного поглощения в диться, следует из соотношения (1) указанной области спектра сквозь кювету с коллоидным раствором могло проходить от 65% (383.2 нм) до 90% i + 0 j i = 2 - 0 j или = (514.2 нм) падающего излучения.

Итак, используя модель классического гармонического осциллятора Лоренца, схему многофотонного взаимо- и объясняет сущность размерного эффекта: частоты собдействия излучения с почти резонансной средой, а также ственных колебаний элементарных диполей 0 j зависят правило зеркальной симметрии, нам удалось объяснить от размера наночастиц, и каждому набору электродилюминесцентные процессы в искусственно созданной полей с частотой 0 j соответствует своя спектральная нанокомпозитной среде, состоящей из взвешенных в составляющая люминесцентного свечения i.

этаноле разноразмерных наночастиц кремния. Природа антистоксова крыла линии люминесценции, как и сдвиг люминесценции в зеленую область спектра, на наш взгляд, свидетельствует о возбуждении 4.3. Предварительные выводы по результатам частиц малого размера Ч электродиполей среды с работы меньшей величиной упругости Gi. Стоксову границу Предоложенная в работе модель и полученные экс- спектра люминесценции, по-видимому, задают наибопериментальные результаты не противоречат основным лее крупные наночастицы. Для более крупных частиц, закономерностям люминесцентного процесса [1,17] и характеризующихся большей величиной упругости G, могут быть использованы для интерпретации быстрой высота, на которую переводятся электроны, составляет люминесценции [4]. 3.23 эВ. Увеличение размера частиц, например за Действительно, при возбуждении люминесценции в счет их слипания, способно приводить к дальнейшему коллоидном растворе (этанол + Si) наблюдаемая широ- смещению крыла спектра люминесценции в стоксову кая полоса свечения может быть объяснена классиче- область. В связи со сказанным отметим, что присутствие ским размерным эффектом (об этом свидетельствует в исследуемых кремнийсодержащих образцах в виде множество частот 0 j, принадлежащих разноразмерным примесей легких атомов посторонних элементов должно осцилляторам). Данное положение относится как к ис- вызывать смещение спектра в антистоксову область, пользуемой нами взвеси в этаноле разноразмерных на- а более тяжелых Ч в стоксову. Как отмечалось в ночастиц кремния, так и к пористому кремнию [18Ц20]. работах [18Ц20], молекулярные соединения кремния с Физика и техника полупроводников, 2005, том 39, вып. 926 В.Е. Оглуздин кислородом, водородом, азотом, так же как и примеси, [9] К. Борен, Д. Хафмен. Поглощение и рассеяние света малыми частицами (М., Мир, 1986). [Пер. с англ.:

могут влиять на положение максимального пика спектра C.F. Bohren, D.R. Huffman. Absorption and scattering of люминесценции.

light by small particles (WileyЦInterscience Publication)].

Предлагаемая в данной работе модель, основанная на [10] Ф. Крауфорд. Волны (М., Наука, 1974). [Пер. с англ.:

использовании многофотонного процесса, коррелирует с F.S. Grawford. Waves. Barkleley Physics Course (Mc Grawпродемонстрированным в работе [18] нелинейным харакHill Book Company)].

тером зависимости Iem = f (Iexc) и там же высказанным [11] М. Борн, Э. Вольф. Основы оптики (М., Наука, 1970).

предположением о влиянии на процесс люминесценции [Пер. с англ.: M. Born, E. Wolf. Principle of optics многофотонных процессов. Здесь Iem Чинтенсивность (Pergamon-Press, 1966)].

юминесцентного излучения, Iexc Ч интенсивность воз[12] В.Е. Оглуздин. Краткие сообщения по физике (М., буждающего излучения.

ФИАН, 2002) вып. 9, с. 3.

[13] П.Г. Крюков, В.С. Летохов. УФН, 99 (2), 169 (1969).

[14] В.Е. Оглуздин. УФН, 174 (8), 895 (2004).

5. Заключение [15] С.С. Тибилов, П.А. Шахвердов. В сб.: Спектроскопия фотопревращений в молекулах, под ред. И.А. Акимова В работе рассмотрена модель люминесцентного прои др. (Л., Наука, 1977) с. 92.

цесса, основанная на эффекте многофотонного просвет[16] E.M. Khokhlov, D.V. Kolmykov, N.N. Kononov, G.P. Kuzления среды. Предложен простой способ измерения веmin, S.N. Polyakov, A.M. Prokhorov, N.A. Sulimov, личины ненасыщенного показателя преломления люми- O.V. Tikhonevitch. Laser Phys., 8, 1070 (1998).

[17] Л.В. Тарасов. Введение в квантовую оптику (М., Высш.

несцирующей среды, основанный на прямом измерении шк., 1987).

длительности свечения люминесценции после выключе[18] D.P. Savin, Ya.O. Roizin, D.A. Demchenko, E. Mugenski, ния возбуждающего излучения и учете геометрических I. Sokolska. Appl. Phys. Lett., 69, 3048 (1996).

размеров кюветы с исследуемой средой. Высказано пред[19] L.T. Canham. Appl. Phys. Lett., 57, 1046 (1990).

положение, что запаздывание сигнала люминесцентного [20] П.М. Томчук, Д.Б. Данько, О.Э. Кияев. ФТТ, 42, свечения есть следствие замедления света.

(2000).

Автор благодарит В.А. Караванского, продемонстриРедактор Т.А. Полянская ровавшего способ подготовки коллоидных растворов и впервые обратившего внимание на их способность Interpretation of visible люминесцировать. Автор выражает также благодарность photoluminescence of differently sized В.Г. Плотниченко, А.В. Червякову за помощь в получеsilicon nanoparticles suspened in ethanol нии спектров, В.С. Горелику, С.Б. Коровину, В.И. Пустовому за полезные обсуждения.

V.E. Ogluzdin Работа выполнена при поддержке РФФИ, проект A.M. Prochorov General Physics Institute, № 03-02-17025.

Russian Academy of Sciences, 119991 Moscow, Russia Список литературы

Abstract

Silicon nanoparticles that had been prepared by the [1] А.А. Бабушкин, П.А. Бажулин, Ф.А. Королев, Л.В. Левlaser dissociation of the silane gas were placed in etanol. Under шин, В.К. Прокофьев, А.Р. Стриганов. Методы спекthe irradiation of a cell containing this medium with argon laser, a трального анализа (М., Изд-во МГУ, 1962).

luminescent trace of the laser beam propagating through the cell [2] В.Е. Оглуздин. Краткие сообщения по физике (М., was observed in the visible range. Based on the Lorentz model ФИАН, 2003) вып. 12, с. 3.

of>

the interraction between the laser radiation and nearly resonant [4] С.И. Вавилов. Собрание сочинений (М., Изд-во medium, the model of the luminescent process in the medium АН СССР, 1952) т. 2.

with suspended nanoparticles is developed. Experimental results [5] В.Е. Оглуздин. Тр. Межд. конф. ДАморфные и микрокриare compared with the conclusions of the proposed model.

сталлические полупроводникиУ (СПб., Изд-во СПбГПУ, 2004) с. 131.

[6] В.С. Горелик, Е.Д. Образцова, В.Е. Оглуздин, П.П. Свербиль, А.В. Червяков. Тр. V Межд. конф. ДОптика, оптоэлектроника и технологииУ (Ульяновск, Изд-во Ульян.

ун-та, 2003) с. 27.

[7] В.С. Горелик, В.Е. Оглуздин, И.А. Разматулаев, П.П. Свербиль, А.В. Червяков. Тр. IV Межд. конф. ДАморфные и микрокристаллические полупроводникиУ (СПб., Изд-во СПбГПУ, 2004) с. 132.

[8] В.Л. Левшин. Фотолюминесценция жидких и твердых веществ (М., Наука, 1951).

Физика и техника полупроводников, 2005, том 39, вып. Pages:     | 1 | 2 | 3 |    Книги по разным темам