硅量子点发光的激活及其物理模型研究

黄伟其; 黄忠梅; 苗信建; 刘世荣; 秦朝建

硅量子点发光的激活及其物理模型研究

贵州大学纳米光子物理研究所、光电子技术与应用省重点实验室,贵阳,550025

中国科学院地球化学研究所、矿床地球化学国家重点实验室,贵阳,550003

Physical model for activation of emission on silicon quantum dots

摘要: 在真空或惰性气体中制备的硅量子点发光很弱，硅量子点表面被氢较好钝化后的发光也不强．硅量子点表面的硅氧键或硅氮键能破坏这种钝化并在带隙中形成局域电子态，在局域电子态对应的激活中心有很强的发光．可以用这种方式构建发光物质，控制硅量子点表面的键合可获得不同波长的发光．在硅量子点的发光激活处理过程中，退火是很重要的环节．对于硅量子点发光激活的机理，本文给出了相应的物理模型．实验证明，在600和700nm波长附近观察到了激活硅量子点的受激发光，在1500nm到1600nm波长范围观察到了激活硅量子点的较强发光．

关键词:

Abstract: The emission of silicon quantum dots is weaker when their surface is passivated well. Oxygen or nitrogen on surface of silicon quantum dot can break the passivation to form the localized electronic state in band gap to generate active center where the stronger emission occurs. In this way we can build up the radiative matter for emission. Controlling the surface bonds on silicon quantum dots, various wavelengths of emission can be obtained. The annealing is important for the treatment of the activation. Experiments demonstrate that the stimulated emissions at about 600 nm and 700 nm appear on active silicon quantum dots, and the photoluminescence peaks are found in a range from 1500 nm to 1600 nm.

硅量子点发光的激活及其物理模型研究

贵州大学纳米光子物理研究所、光电子技术与应用省重点实验室,贵阳,550025

中国科学院地球化学研究所、矿床地球化学国家重点实验室,贵阳,550003

关键词:

Physical model for activation of emission on silicon quantum dots

贵州大学纳米光子物理研究所、光电子技术与应用省重点实验室,贵阳,550025

中国科学院地球化学研究所、矿床地球化学国家重点实验室,贵阳,550003

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