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《硅鍺薄膜上低維結(jié)構(gòu)及PL光譜研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、貴州大學(xué)碩士學(xué)位論文硅鍺薄膜上低維結(jié)構(gòu)及PL光譜研究姓名：吳克躍申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：理論物理指導(dǎo)教師：黃偉其20080501硅鍺薄膜上低維結(jié)構(gòu)及PL光譜研究摘要：本文用強(qiáng)激光直接輻照和弱激光輻照輔助電化學(xué)刻蝕方法在硅鍺合金薄膜上形成多種低維量子結(jié)構(gòu)。本文圍繞著兩個(gè)方面進(jìn)行研究：一是探討不同的實(shí)驗(yàn)條件，對形成低維量子結(jié)構(gòu)的影響；二是研究了低維量子結(jié)構(gòu)所對應(yīng)的光致熒光譜，并分析其產(chǎn)生機(jī)制。利用SEM技術(shù)研究了實(shí)驗(yàn)條件與低維量子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)：(1)用強(qiáng)激光(功率為75W，波長為1064nm)直接輻照硅鍺樣品，激光散焦時(shí)會在硅鍺合
2、金薄膜上形成鍺量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)。激光聚焦時(shí)會在硅鍺薄膜上形成小孔結(jié)構(gòu)，并在孔內(nèi)形成片狀結(jié)構(gòu)。(2)用強(qiáng)度較弱的激光(功率為20mW，輻照直徑為700um)輻照輻照電化學(xué)刻蝕5分鐘時(shí)，會在硅鍺合金薄膜上形成小孔及線狀結(jié)構(gòu)；當(dāng)電化學(xué)刻蝕lO分鐘后，硅鍺合金薄膜會沿特定方向裂解；時(shí)間增加為15分鐘后，硅鍺合金薄膜會形成片狀結(jié)構(gòu)；當(dāng)時(shí)間增加到30分鐘后，我們發(fā)現(xiàn)硅鍺合金薄膜基本被剝離，在襯底上形成更深的多孔結(jié)構(gòu)。利用熒光光譜儀，將樣品的低維納米結(jié)構(gòu)對應(yīng)的PL光譜進(jìn)行了定位表征。我們發(fā)現(xiàn)在鍺量子點(diǎn)和小孔內(nèi)的片狀結(jié)構(gòu)中有很強(qiáng)的PL光譜，峰位處于700h
3、m’800hm的可見光區(qū)域。退火實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，其PL光譜隨退火時(shí)間的不同有很大的變化。在多孑L狀結(jié)構(gòu)中，在波長為725nm處有很強(qiáng)的光致熒光出現(xiàn)：在片狀結(jié)構(gòu)中，在波長為760nm和860hm處有較強(qiáng)的光致熒光出現(xiàn)。在退火實(shí)驗(yàn)中，PL光譜的峰位和強(qiáng)度隨退火時(shí)間的不同而有所改變。我們提出一個(gè)量子受限結(jié)合納晶與氧化硅界面態(tài)的綜合模型來解釋低維納米結(jié)構(gòu)中光致熒光增強(qiáng)效應(yīng)。關(guān)鍵詞：硅鍺合金；低維結(jié)構(gòu)；光致熒光；界面態(tài)；量子受限效應(yīng)StudyoftheLow-dimensionalstructuresontheSiGealloysandthephot
4、oluminescenceAbstract：Inthispaper,avarietyoflow-dimensionalquantumstructuresareformedontheSiGealloybythestronglaserirradiationandtheelectrochemicaletchingwiththeweaklaserirradiationassisted．Thispapercentersontwoaspects：l、weinvestigatetheformationoflow—dimensionalquantum
5、structureswithdifferentexperimentalconditions；2、westudythephotoluminescenceofthelow-dimensionalquantumstructuresandtrytoanalyzethemechanismofthephotoluminescence．Therelationshipoftheexperimentalconditionsandlow-dimensionalquantumstructuresisstudiedwiththeSEMtechnology．(
6、1)Germaniumquantumdotsareformedonthesilicon-germaniumsamplebylaserirradiationwithlaserdefocusinginthesilicongermaniumalloyfilm．Holestructureisformedonthesilicon-germaniumsamplebylaserirradiationwiththelaserfocusingonthesilicongermaniumthinfilmsandthepiecestructureisform
7、edattheinsideofthehOle．(2)Ashortertimeofirradiation(beamspotdiameter：700am)onthestrainedSil．工G白filmcanformsomedotsandlinesstructures．Alongerirradiation(beamspotdiameter：300urn)candiguptheSil．JG％filmalongcertaindirectiontOformsomestrappieces．Underanodizingandirradiatingf
8、or30min，theSil．工G島layerisalmostdugoutandadeeperporousregionformsonthesubstrate．ThePLspectraofthesamplesunderth
