Книги по разным темам Pages:     | 1 | 2 |

Журнал технической физики, 1998, том 68, № 62 Б.М. Костишко, А.М. Орлов Константа восстановления обычно записывается в ви- Уменьшение энергии электронов в процессе предваде [14] рительной обработки ПК приводит к заметному возраPKS станию критической дозы смены механизма эволюции kc =, (8) ФЛ (в случае образца n-типа De = 14.7 1015 cm-2 для 2MkT Ep = 3keV и De = 22 1015 cm-2 для Ep = 2keV). В где P Ч парциальное давление газа; K Ч вероятность рамках предложенной адсорбционной модели это объястого, что молекула водорода, попавшая из газа на адсорбняется уменьшением глубины проникновения электроционный центр поверхности, окажется закрепленной на нов в ПК и соответственно необходимостью достижения ней; S, M Ч эффективная площадь молекулы и ее масса.

больших доз для смены знака предэкспоненциального Константу фотодеструкции можно определить следуюмножителя в (10).

щим образом:

Величина интенсивности лазерного излучения такkd = FjF, (9) же оказывает влияние на характер фотостимулировангде jF Ч число фотонов, падающих на единицу поверхной эволюции ФЛ ПК. Для определения этой заности ПК за единицу времени; Ч сечение поглощения висимости образец n-типа, обработанный электронами фотонов водородными группами; F Ч квантовый выход, (Ep = 3keV), облучается лазером с интенсивностью 10, т. е. вероятность десорбции атома водорода при поглоще15 и 35 mW/cm2. Эти исследования показали, что при нии фотона системой адсорбционный центрЦводород.

P = 35 mW/cm2 возгорания ФЛ не происходит даже на При записи уравнения (7) считалось, что коэффициучастках с дозой D = 30 1015 cm-2 в то время как енты kd и kc не зависят от глубины. Это допущение интенсивности 10 и 15 mW/cm2 позволяют наблюдать основывается на эффекте ФпросветленияФ ПК, в котором возгорание при дозах, больших 8.81015 и14.71015 cm- коэффициент поглощения приблизительно на порядок соответственно. Очевидно, что увеличение интенсивноменьше по сравнению с c-Si [19,20]. ФПросветлениеФ сти лазерного облучения приводит к возрастанию коприводит к тому, что интенсивность возбуждающего эффициента разрушения водородных связей kd (9) и УФ света в пределах толщины h = 0.5 m меняется уменьшению второго слагаемого в предэкспоненциальнезначительно. Кроме этого, считалось, что электрон- ном множителе в уравнении (10). Таким образом, ными процессами, переводящими нейтральные центры большие потоки фотонов вызывают преимущественное излучательной аннигиляции в заряженные безызлуча- разрушение водородных групп даже в случае достаточно тельные состояния, можно пренебречь по сравнению с большого количества свободных центров адсорбции.

адсорбционными и десорбционными механизмами.

Решение уравнения (7) с начальным условием (4) Выводы позволяет получить аналитическое выражение a В работе получены зависимости интегральной ин N0 kc Nl(t) = + N0 1 -(h/h0) 1 -exp -(D/D0) тенсивности ФЛ ПК p- и n-типа проводимости от доkc +kd зы и энергии электронного облучения. Эксперименa тальные результаты объясняются уменьшением колиN0kc - exp -(kd + kc)t. (10) чества центров излучательной аннигиляции экситонов kc + kd при электронно-стимулированной деструкции водородВ соответствии с (10) интенсивность ФЛ ПК меных связей на поверхности квантовых нитей. Проведена няется со временем лазерного облучения по экспооценка толщины слоя эффективной фотолюминесценции ненциальному закону. Характер эволюции определяется исследуемых образцов.

предэкспоненциальным множителем в фигурных скобВпервые обнаружено, что предварительная электронках. При малых дозах облучения скорость десорбции ная обработка может приводить не к гашению ФЛ, как водорода превышает скорость адсорбции, количество это имеет место на исходном образце ПК, а к возгорацентров излучательной аннигиляции уменьшается и ФЛ нию под действием непрерывного лазерного облучения.

деградирует. Если дозы превышают некоторую величину, Показано влияние энергии электронов и интенсивнонаоборот, интенсивность фотолюминесценции начинает сти лазера на величину критической дозы электронов, увеличиваться за счет преимущественной хемосорбции при которой начинается обусловленное УФ увеличение атомов водорода. Исходя из уравнения (10) значение интенсивности ФЛ. Наблюдаемый эффект объясняеткритической дозы электронного облучения равно ся наличием двух конкурирующих каналов изменения количества центров свечения Ч фотостимулированной N0h/hдесорбции и хемосорбции водорода на внутренней поDe = D0 ln. (11) a верхности пор. Использование электронного облучения N0 kc/(kc + kd) +N0(h/h0 -1) позволяет изменять соотношение скоростей этих процесНа рис. 4, a и b сплошными кривыми представлены сов. Хотя наблюдаемые эффекты объясняются в работе зависимости Il(t), рассчитанные по уравнению (10). изменением количества водородных групп, нельзя полноКритические дозы De имели значения 6.75 1015 cm-2 стью исключать активационную роль присутствующего в для образца n-типа и 25.2 1015 cm-2 для p-типа. порах кислорода.

Журнал технической физики, 1998, том 68, № Влияние последовательного электронного и лазерного облучения на фотолюминесценцию... Авторы выражают благодарность С.Н. Микову за помощь в определении спектральных характеристик ФЛ ПК.

Список литературы [1] Canham L.T. // Appl. Phys. Lett. 1990. Vol. 57. P. 1046Ц1048.

[2] Журавлев К.С., Степина Н.П., Шамирзаев Е.С. и др. // ФТП. 1994. Т. 28. Вып. 3. С. 482Ц487.

[3] Stevens P.D. // Appl. Phys. Lett. 1993. Vol. 63. P. 803Ц805.

[4] Пикулов В.Б., Кузнецов С.Н., Ильин А.М. // ЖТФ. 1995.

Т. 65. Вып. 10. С. 170Ц174.

[5] Астрова Е.В., Витман Р.Ф., Емцев В.В. и др. // ФТП.

1996. Т. 30. Вып. 3. С. 507Ц515.

[6] Migazaki S., Shiba K., Sakamoto K. et al. // Optoelectron.

1992. Vol. 7. N 1. P. 95Ц102.

[7] Бару В.Г., Колмакова Т.П., Ормонт А.Б. и др. // Письма в ЖТФ. 1994. Т. 20. Вып. 20. С. 62Ц66.

[8] Петров А.В., Петрухин А.Г. // ФТП. 1994. Т. 28. Вып. 1.

С. 82Ц85.

[9] Джафаров Т.Д. Радиационно-стимулированная диффузия в полупроводниках. М.: Энергоиздат, 1991. 264 с.

[10] Константинова Е.А., Тимошенко В.Ю., Кашкаров П.К. // Поверхность. 1996. № 2. С. 32Ц35.

[11] Fuchs H.D., Stutzmann M., Brandt M.S. et al. // Phys. Rev.

B. 1993. Vol. 48. N 11. P. 8172Ц8189.

[12] Tsai C., Li K.-H., Sarathz J. et al. // Appl. Phys. Lett. 1991.

Vol. 59(22). P. 2814Ц2816.

[13] Костишко Б.М., Орлов А.М., Миков С.Н. и др. // Изв.

РАН. Неорган. материалы. 1995. Т. 31. № 4. С. 444Ц446.

[14] Волькенштейн Ф.Ф. Электронные процессы на поверхности полупроводников при хемосорбции. М.: Наука, 1987.

431 с.

[15] Sunders G.D., Yia-Chung Chang. // Phys. Rev. B. 1992.

Vol. 45. N 16. P. 9202Ц9213.

[16] Физические величины. Справочник / Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.

[17] Зимин С.П. // Письма в ЖТФ. 1995. Т. 21. Вып. 24. С. 46 - 50.

[18] Костишко Б.М., Орлов А.М., Емельянова Т.Г. // Письма в ЖТФ. 1995. Т. 21. Вып. 19. С. 32Ц38.

[19] Астрова Е.В., Лебедев А.А., Ременюк А.Д. и др. // ФТП.

1995. Т. 29. Вып. 9. С. 1649Ц1656.

[20] Ookubo N. // J. Appl. Phys. 1993. Vol. 74. P. 6375Ц6381.

Журнал технической физики, 1998, том 68, № Pages:     | 1 | 2 |    Книги по разным темам