Оптикалық қасиет

Кеуекті кремнийдің оптикалық қ асиеті туралы айтпас бұ рын, бірінші, оның фoтoлюминеcценциясы (ФЛ) туралы еске тү сіруіміз керек. Жұ мыстың авторлары бекітетіндей[13], барлық қ абық шалар тө семенің сә улелену жолағ ына жақ ын, спектрдің инфрақ ызыл (ИҚ) аумағ ындағ ы ФЛ болуымен сипатталады. ИҚ сә улелендің осындай жолақ тары ұ нтақ тә різді борпылдақ арсенид галлиясыдағ ы еркін қ абық шалардың спектрінде бақ ыланады (тө семелерден жеке). Бұ л келесіге куә лік етеді, электролитті ө ң деу нә тижесінде алынғ ан қ абық шалар ерін тә різді тү зілімді ұ сынады. тө семелеріндегі алынғ ан барлық қ абық шалар ү шін спектрлің ұ зын толқ ыды спектр аумағ ындағ ы ИҚ максимумының жылжуы жә не ФЛ жолақ тарының кең ейуі бақ ыланады (2, a сурет). Жолақ тардың кең уінсіз, максимумдердің осындай жылжуы ү лгілерде бақ ыланады (1.2б сурет). Ү зікті сызық – бастапқ ы кеуекті кремний спектрі, біркелкі – оның кеуекті қ абық шасының, aл – б – тө семе.

Кеуекті кремний ү лгілердің барлық ү лгілері спектрдің кө рінетін аумағ ында ФЛ-ге ие. Жолақ тың интенсивтілігі мен қ алыбы қ абық шалардың қ алыртау шартынан тә уелді. Аз қ алың дақ қ ы қ арамастан ү лкен емес интенсивтілікке «химиялық» қ абық шалар ие. Осы қ абық шалар спектрдің қ ызыл аумағ ында ФЛ-ге ие, осы уақ ытта «электрохимиялық» қ абық шалар ү шін біршама аз толқ ынды максимумдармен екі иінді қ исық сипатты.

Аноды ө ң деумен алғ ан, кеуекті кремний фотолюминесценция ү лгілерінің негізгі фазаларының жылжуы, кристаллды кремний салыстырғ анда, егер нанообъектідердің тү зілу нә тижесіндегі ток тасымалдаушыларының ө лшемді квантты энергиясында орынғ а ие деп тұ жырымдама жасасақ болады. Бағ алау есептерін жү ргізе, сә улелені борпылдақ ты қ абық ша ү шін фотодюминеценция сә улелену спектрінің максимальді энергиясын анық тайтын, нанокристаллдардың жуық ө лшемдерін анық тайды. Мысалы, n-типтегі кеуекті ү лгілерде, фотолюминеценцияның максимумдері 1, 85–2, 52 эВ энергия кезінде есептеу нанокристаллдардың ө лшемдерін 5-тен 8 нм-ге дейін деп ереді.