Published April 2003 | Version v1
Journal article

The properties of Ge nanocrystals formed by ion implantation of Ge+ ions into SiO2 films and subsequent annealing under hydrostatic pressure

  • 1. SO RAN, Inst. Fiziki Poluprovodnikov, Novosibirsk (Russian Federation)
  • 2. Inst. Ehlektronnoj Tekhnologii, Varshava (Poland)
  • 3. Inst. Ionno-Luchevoj Fiziki i Materialovedeniya, Issledovatel'skij Tsentr Rossendorf, Drezden (Germany)

Description

The influence of hydrostatic pressure on ion synthesis of Ge nanocrystals in SiO2 matrix was studied. A retardation of Ge atom diffusion under conditions of high-pressure annealing was observed. It has been shown, that annealing at atmospheric pressure produces the unstressed Ge nanocrystals. In the case of high-pressure annealing, the hydrostatically stressed Ge nanocrystals have been formed. From the shift of the optical phonon frequency in Raman spectra the deformation of Ge nanocrystals is obtained. The E1, E1 + Δ1 Raman resonance shift observed from the nanocrystals corresponds to the basic state quantization energy of two-dimension exciton in M1 critical point of Ge band. It is shown that photoluminescence band of 520 nm was excited from the films containing the stressed Ge nanocrystals only

Abstract (Russian)

Изучено влияние гидростатического сжатия на процессы ионного синтеза нанокристаллов германия в SiO2. Обнаружено замедление диффузии Ge в SiO2 при высокотемпературном отжиге под давлением. Показано, что при обычном отжиге формируются ненапряженные нанокристаллы Ge. Отжиг под давлением сопровождается формированием гидростатически напряженных нанокристаллов Ge. По сдвигу частоты оптических фононов в спектрах комбинационного рассеяния света определена величина деформации нанокристаллов Ge. Наблюдаемый в нанокристаллах сдвиг резонанса комбинационного рассеяния света E1, E1 + Δ1 соответствует квантованию энергии основного состояния двумерного экситона критической точки германия М1. Установлено, что полоса фотолюминесценции 520 нм формируется лишь в спектрах пленок, содержащих напряженные нанокристаллы Ge

Additional details

Additional titles

Original title (Russian)
Свойства нанокристаллов Ге, сформированных имплантацией ионов Ге

Publishing Information

Journal Title
Fizika i Tekhnika Poluprovodnikov
Journal Volume
37
Journal Issue
4
Journal Page Range
p. 479-484
ISSN
0015-3222
CODEN
FTPPA4

Optional Information

Notes
19 refs., 5 figs.