Mavzu: Si, Ge va SiGe kristallari yuzasida lazer nurlanishi orqali nano va mikrokonlarning hosil bo'lish mexanizmlari

MAVZU: Si, Ge va SiGe kristallari yuzasida lazer nurlanishi orqali nano va mikrokonlarning hosil bo'lish mexanizmlari
Abstrakt.

Ushbu ishda biz lazer nurlanishining Si va Ge kabi elementar yarim o'tkazgichlar va ularning qattiq eritmasi SiGe bilan o'zaro ta'sir qilish mexanizmlarini o'rganamiz. Ushbu tadqiqot natijasida yarimo'tkazgich yuzasida nanokonlar va mikrokonlar hosil bo'lish mexanizmlari taklif qilindi. Biz konusning o'lchamini va shaklini lazer yordamida boshqarish imkoniyatini ko'rsatdik. Nanokonlarning paydo bo'lishining asosiy sababi - kuchli so'rilgan lazer nurlanishidan kelib chiqqan harorat gradienti tufayli atomlarning qayta taqsimlanishi natijasida yuzaga keladigan mexanik siqish kuchlanishlari. Bizning tadqiqotimizga ko'ra, yarim o'tkazgichlarda nanokon hosil bo'lish mexanizmi ikki bosqich bilan tavsiflanadi. Birinchi bosqich elementar yarim o'tkazgichlar uchun p-n birikmasi yoki SiGe qattiq eritmasi uchun Ge/Si geterobirikmasi hosil bo'lishi bilan tavsiflanadi. SiGe qattiq eritmasining nurlangan yuzasida harorat gradienti maydonida elementar yarim o'tkazgichlarda va Ge atomlarining kontsentratsiyasida ichki nuqta nuqsonlarining paydo bo'lishi va qayta taqsimlanishi bu bosqichda kuchli so'rilgan lazer nurlanishidan kelib chiqadigan termoradient effekt tufayli sodir bo'ladi. Ikkinchi bosqich Si ustida siqilgan Ge qatlamining mexanik plastik deformatsiyasi natijasida nanokonlarning hosil bo'lishi bilan tavsiflanadi. Bundan tashqari, kvant cheklash effekti tufayli elementar yarimo'tkazgichlarda yangi 1D darajali tarmoqli bo'shlig'i tuzilishi shakllandi. Mikrokonlarni hosil qilish uchun Ni/Si strukturasidan foydalanilgan. Mikrokonlarning hosil bo'lish mexanizmi ham ikki bosqich bilan tavsiflanadi. Birinchi bosqich - lazer nurlari bilan nurlanishdan keyin Ni plyonkaning erishi va sirt taranglik kuchi ta'sirida Ni orollarining paydo bo'lishi. Ikkinchi bosqich - Ni ning erishi va mikrokonlarning o'sishi bilan Marangoni effektining keyingi namoyon bo'lishi.

Kalit so'zlar: Lazer nurlanishi, Mikrokonlar, Nanokonlar, Termogradient effekti
Ko‘rib chiqish

Kirish

Yarimo'tkazgich nanostrukturalari mikroelektronika va optoelektronikada istiqbolli qo'llanilishi tufayli qattiq jismlar fizikasida eng ko'p o'rganiladigan ob'ektdir. Bugungi kunda bizda nanostrukturalarni shakllantirishning yaxshi ishlab chiqilgan usullari mavjud: MBE [1], CVD [2], ion implantatsiyasi [3] va lazer ablasyonu [4]. Yuqorida aytib o'tilgan usullar o'choqdagi tuzilmalarni keyingi termal tavlamani talab qiladi. Ushbu usullar bilan nanostruktura o'sishi ko'p vaqt va yuqori vakuum yoki maxsus muhitni talab qiladi

masalan, inert Ar gazi. Natijada, nanokristallar nazorat qilib bo'lmaydigan parametrlar, keng o'lchamdagi taqsimot va xaotik tarzda, o'z-o'zini yig'ish deb ataladigan o'sadi. Shu sababli, nanoelektronik va optoelektronik o'sishning muhim vazifalaridan biri boshqariladigan xususiyatlarga ega yarimo'tkazgichlarda nanostrukturalarni shakllantirishning yangi usullarini ishlab chiqishdir.

Boshqa tomondan, lazer texnologiyasi asosiy jihatdan qiziqish uyg'otadi, chunki yarimo'tkazgichning lazer nurlanishi turli xil va ba'zan qarama-qarshi natijalarga olib kelishi mumkin, masalan, ion implantatsiyasidan keyin tavlanish nuqsonlari yoki yangi qo'shimcha nuqsonlarni yaratish va qurilma nuqtai nazaridan [5] , chunki u mikroelektron qurilmalarning ko'p turlari uchun mos bo'lgan pn birikmasini shakllantirish jarayonida B / n-Si yoki F / p-Si tuzilmalarini tavlash uchun ishlatilishi mumkin [6].
Bundan tashqari, bizning yaqinda o'tkazgan tadqiqotlarimiz shuni ko'rsatdiki, lazer nurlanishi materialning erishiga olib kelmaydigan, lazer intensivligi bilan konusga o'xshash nanostrukturalarni [7-10] hosil qilish uchun muvaffaqiyatli qo'llanilishi mumkin. Elementar yarim o'tkazgichlarda 1D darajali tarmoqli bo'shliq strukturasi kvant cheklash effekti tufayli shakllangan [8]. Bundan tashqari, materialning erishidan oshib ketadigan intensivlikdagi Si monokristalining lazer bilan nurlanishi qora Si deb ataladigan quyosh xujayralari uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan mikrokonlarning paydo bo'lishiga olib kelishi ko'rsatildi [11]. Lazer nurlanishining yarimo'tkazgich bilan o'zaro ta'sirini tushunmaslik lazer texnologiyasini mikroelektronikada qo'llashni cheklaydi [12]. Shunday qilib, ushbu tadqiqotning maqsadi - elementar yarim o'tkazgichlar (Si, Ge) yuzasida nanokonlar va mikrokonlarning birikmasi va ularni lazer nurlanishi bilan qattiq eritmaning yangi imkoniyatlarini ko'rsatish va konuslarning hosil bo'lish mexanizmini taklif qilish.

Materiallar va uslublar

Rezistivligi p = 45 sm, N₁ = 7,4 x 10¹¹ sm 3, N₁ = 6,8 x 10¹¹1 sm³ bo’lgan i tipidagi Ge monokristallari ustida o’tkazilgan tajribalarda nanokonlarni hosil qilish uchun bu erda Na va N qabul qiluvchi va donor konsentrasiyalari va sam 16,0 x 3,0 x 2,0 mm³ o'lchamdagi plyonkalar ishlatilgan. Namunalar olmos pastasi bilan mexanik sayqallangan va H₂O2 va CP-4 (3:5:3 hajm nisbatida HF/ HNO3/CH3COOH) bilan kimyoviy ishlov berilgan.

Namunalarni nurlantirish uchun turli intensivlik, zarba davomiyligi va nanosekundli Nd: YAG lazer to'lqin uzunligi ishlatilgan (12,5 Gts chastotada zarba takrorlash tezligi, P = 1,0 MVt quvvat va to'lqin uzunligi 1 = 1,064 nm). Lazer nurlari nuqtasining diametri 3 mm bo'lib, namunalarni nurlantirish uchun nuqtadan ko'p nuqtaga usuli qo'llanilgan. Nanokon hosil bo'lishining barcha tajribalari atrof-muhit atmosferasida 1 atm, T = 20 ° C va 60% namlikda o'tkazildi. Hozirgi kuchlanish (I-V)

i-Ge namunalari yuzasida hosil bo'lgan nanokonlar bilan nurlanmagan va nurlangan namunalar uchun xarakteristikalar o'lchandi. I-V xarakteristikasi o'lchovlari 99% qalay va 1% timon qotishma kontaktlarini to'g'ridan-to'g'ri Ge ning nurlangan yuzasiga qarama-qarshi tomondan qalay kontaktlari bilan lehimlash orqali amalga oshirildi. I-V xarakteristikalari harorat va atmosfera bosimining o'lchovlari o'tkazildi. xona

Mikrokonlarni hosil qilish uchun tijoriy Si(111) singli kristallarida yotqizilgan qalinligi d = 30 nm bo'lgan Ni katalizatoridan iborat struktura ishlatilgan. Quyidagi parametrlarga ega Ni/Si tuzilishini davolash uchun impulsli Nd:YAG lazer ishlatilgan: to'lqin uzunligi 1 = 1064 nm, pulsning davomiyligi r = 150 ms, impulsning takrorlanish tezligi 12,5 Gts, P = 1,0 MVt quvvatda, I lazer intensivligi = 4 MVt/sm². Mikrokonlarning paydo bo'lishining chegara intensivligi 3,15 MVt/sm² ni tashkil qiladi. Namunalar 20 mkm qadam bilan skanerlash rejimida lazer nurlanishi bilan ishlov berildi. Mikrokonlarning shakllanishining barcha tajribalari atrof-muhit atmosferasida 1 atm, T = 20 ° C va 60% namlikda o'tkazildi.

Bezatilgan mikrokonuslar tuzilishi bilan yuzadan olingan aks ettirishni tekshirish Avantes AvaSpec-2048 UV/VIS/NIR spektrometri (Avantes Inc., Apeldoorn, Niderlandiya) to'lqin uzunligi 200 dan 1100 nm gacha bo'lgan diapazonda [spektrometrga asoslangan holda amalga oshirildi. AvaBench-75 simmetrik Czerny-Turner konstruktsiyasi (Avantes Inc., Apeldoorn, Niderlandiya) 2048 pikselli CCD detektori va 1,4 nm o'lchamli].

Hitachi S-900 (Hitachi America, Ltd., Brisben, CA, AQSH) integral energiya dispersiv rentgen spektrometri (SEM-EDX) bilan skanerlash elektron mikroskop (SEM) orqali namunalarning sirt morfologiyasi va kimyoviy tahlilidan foydalanildi. Fotoluminesans (PL) o'lchovlari Fluorolog-3 uskunasi tomonidan Hamamatsu R928 fotodetektori va ksenon chiroq (450 Vt) (Hamamatsu Photonics GmbH, Herrsching, Germaniya) yordamida amalga oshirildi

Natijalar va muhokama

Nanokonlar

Kvant chegaralanish effekti (QCE) yarimo'tkazgichlarda eng ko'p o'rganilgan hodisalardan biridir. Yarimo'tkazgichlarda QCE ning mavjudligi materialning fizik xususiyatlarining, ayniqsa kvant nuqtalarining muhim o'zgarishiga olib keladi. Yaqinda o'ziga xos xususiyatlarga ega bo'lgan yangi kvant tizimi kvant konusi [9] kuzatildi. Ma'lumki, nanostrukturada chizilgan sharning radiusi Borning qo'zg'alish radiusiga teng yoki undan kichik bo'lsa, kvant chegaralanish effekti sodir bo'ladi [13]. Nanokonning diametri funktsiyadir
uning balandligi d(z); shuning uchun nanokon gradusli tarmoqli bo'shliq strukturasidir. Substratdan konusning uchigacha asta-sekin ortib boruvchi tarmoqli bo'shlig'iga ega nanokonning sxematik tas viri 1a-rasmda ko'rsatilgan
1-rasm Nanokonning sxematik tasviri va St. Nanokonning sxematik tasvin qirali burchakli va oraliq bomgacha bolgan holatga ega, nanokomning funktsiyasining hisoblangan va tuzilishi korsatilgan.

. Si ning nanosim diametrining funksiyasi sifatida hisoblangan tarmoqli boʻshligʻi qogʻozdagi formuladan [14] AE = (27²²)/(m*d²), bu yerda 1/(m*) =1/(m₂) + 1 / (m₁), (me va m, elektron va teshik samarali massalar, mos ravishda) va d diametri, 1b-rasmda ko'rsatilgan. QW uchun, 2.4048. Bizning holatda, nanokonning diametri uning balandligi d(z) ga bog'liq; shuning uchun u gradusli tarmoqli yarimo'tkazgichdir. Ushbu kvant strukturasining shakli bizga elementar yarim o'tkazgichlarda darajali tarmoqli bo'shlig'ini olish imkonini beradi. Yarimo'tkazgichning fizik xususiyatlari nanokonning qattiq burchagiga kuchli bog'liq. Shunday qilib, agar burchak taxminan 60 ° bo'lsa, u holda nanokon kvant nuqta - OD tizimi; agar burchak 180 ° ga moyil bo'lsa, u holda nanokon kvant qudug'iga 2D tizimiga tushadi; va agar burchak 0 ° ga moyil bo'lsa, u holda nanokon simga - 1D tizimiga tushadi. Eng qizig'i, burchak 60 ° dan 0 ° gacha bo'lganida, yarimo'tkazgichning tarmoqli bo'shlig'i asta-sekin nanokonning yuqori qismiga qarab oshib boradi, bu esa bosqichli tarmoqli bo'shliq tuzilishiga olib keladi. Optoelektronika qurilmalarida gradusli tarmoqli bo'shliq tuzilishini keng qo'llash imkoniyati [12] da ko'rsatilgan. Misol uchun, ikkala xususiyatga ega bo'lgan fotodetektor konusning tepasida "ochiq oyna" bo'lgan bolometrik turdagi yoki yorug'lik tarqalish yo'nalishiga qarab selektiv spektral sezgirlikka ega bo'lishi mumkin va z ga qarab chiqarilgan to'lqin uzunligi asta-sekin o'zgarib turadigan yorug'lik manbai bo'lishi mumkin. -koordinatadir.

Yarimo'tkazgichlarda lazer nurlanishi orqali nanokonlarning hosil bo'lish mexanizmini tushunish fizika va nanotexnologiya uchun juda muhim vazifadir. Yaqinda biz Si ​​[8], Ge [7] va CdZnTe [13] va SiGe [9] qattiq eritmalari kabi elementar yarim oʻtkazgichlar yuzasida Nd: YAG lazer nurlanishi orqali nanokonlarni hosil qilish imkoniyatini koʻrsatdik. Raman spektrlaridagi PL spektrlarining "ko'k siljishi" va fonon LO chizig'ining "qizil siljishi" hodisalari nanokonlarda qo'zg'alish va fon-kvantsiz chegaralanish effekti bilan izohlanadi [7]. Si nanokonlari spektridagi PL diapazoni assimetriyasi 1D darajali tarmoqli bo'shliq strukturasining shakllanishi bilan izohlanadi [8]. SiGe qattiq eritmasi uchun nanokonlarni hosil qilishning ikki bosqichli mexanizmi taklif qilingan [9]. Nanokonlar hosil bo'lishining birinchi bosqichi - bu termogradient effekti (TGE) deb ataladigan harorat gradienti maydonida nuqta nuqsonlarini (nopoklik atomlari va ichki nuqsonlar - vakansiyalar va terstitsiallarda) hosil qilish va qayta taqsimlashdir [15]. TGE natijasida nurlangan sirtda yangi faza, masalan, SiGe qattiq eritmasi [9] yuzasida Ge fazasi hosil bo'ladi, bu esa orqaga tarqaladigan Raman spektrlarida yangi LO chizig'ining paydo bo'lishi bilan tasdiqlangan. Ikkinchi bosqich cho'zilgan yuqori qatlamning mexanik plastik deformatsiyasi bilan tavsiflanadi, bu esa yuqori qatlamning selektiv lazer yutilishi tufayli nanokonlarning paydo bo'lishiga olib keladi. Bu bosqich kvant nuqtalarining Stranski-Krastanov (S-K) o'sish rejimiga ko'p yoki kamroq o'xshaydi. Jarayonlar orasidagi asosiy farq strukturaning bir hil bo'lmagan isishidir. S-K rejimida homogen harorat maydonida isitish sodir bo'ladi, lekin lazerli isitishda lazer nurlanishining energiyasining katta qismi yuqori qatlam tomonidan so'riladi. Shunday qilib, SiGe qattiq eritmasida ko'rsatilganidek, na nocones parametrlarini lazer intensivligi, to'lqin uzunligi va impulslar soni bo'yicha nazorat qilish mumkin [9]. Birinchi bosqichda sodir bo'layotgan jismoniy jarayonlarni tushunish qiyinroq nanokonlarning o'sishi davrida, ayniqsa sof ichki elementar yarim o'tkazgichlarda (Ge, Si) va birikmalarda (GaAs, CdTe). Endi aniq bo'ldiki, S-K o'sish rejimida ham, nanokon lazerli o'sish texnologiyasida ham asosiy qadam mexanik kuchlanishli qatlamlarning shakllanishi hisoblanadi. Si va Ge kristallari kabi elementar yarimo'tkazgichlar uchun mexanik kuchlanish allaqachon doping darajasiga va atomlardagi aralashmalarning samarali diametriga bog'liq bo'lgan p-n birikmasi tufayli mavjud. Bundan tashqari, kuchli so'rilgan lazer yordamida p-Si [16-18] va p-Ge [19] da p-n birikmasini hosil qilish imkoniyati ko'rsatilgan. Biz sof elementar yarimo'tkazgichda nanokonlarning hosil bo'lishining quyidagi mexanizmini taklif qilamiz: birinchi bosqichda harorat gradienti maydonida ichki nuqta nuqsonlarini hosil qilish va qayta taqsimlash sodir bo'ladi. Nosozliklarni qayta taqsimlash oraliq atomlarning nurlangan sirt tomon siljishi tufayli sodir bo'ladi, ammo termogradient ta'siriga ko'ra bo'sh joylar yarimo'tkazgichning katta qismida teskari yo'nalishda siljiydi. Ge kristalidagi interstitsiallar n-tipli va vakansiyalar p-tipli ekanligi ma'lum bo'lgani uchun [20], p-n birikmasi
hosil bo'ladi. Nd: YAG lazer bilan intensivlikda nurlanishdan keyin I-V xarakteristikasi I = 1,15 MVt / sm² va to'lqin uzunligi l = 266 nm i-Ge ning birinchi bosqichining dalilidir (2-rasm, egri chiziq 2).

2-rasm Ge namunasi va V/n/) va HU hacertes une 13 tafe va er mada2 ning intety=115MM chumdi uzunligi a=266 nm da NYAG tomonidan joriy kuchlanish xarakteristikalari.

Hisob-kitoblarga ko'ra, ideallik koeffitsienti, n oqim kuchayishi bilan 2,2 dan 20 gacha oshadi va potentsial to'siq balandligi = 1,1 eV ni tashkil qiladi. Yuqori qatlamdagi elektron energiyasini kvantlash natijasida heterojunction hosil bo'lishi bilan bunday potentsial to'siq balandligi Ge kristali (xona haroratida 0,67 eV). Ushbu taklifning dalili potentsial to'siqda fotovoltaik kuchning yo'qligidir. Katta ideallik omili kristalning taxminan 1 mm qalinlikdagi katta qalinligi va p-tipli nopoklik sifatida bo'sh joylarning chuqur darajasi (E = 0,2 eV) tufayli qo'shimcha qarshilik bilan izohlanishi mumkin [20]. Jarayonning ikkinchi bosqichida yarimo'tkazgichli qattiq eritmalar bilan oldingi holatda bo'lgani kabi, yuqori qatlamning (n-tip) plastik deformatsiyasi natijasida yarimo'tkazgichlarning nurlangan yuzasida nanokonlar (3-rasm) hosil bo'ladi.

3-rasm Nurlangan yanmotkazgich yuzalarining AFM tasvin 3 NEVAG tomonidan nurtangan Ge yuzning AFM yoshi

. Ichki yarimo'tkazgichlarda lazer nurlanishida nanokonlarning hosil bo'lish dinamikasi 4-rasmda ko'rsatilgan.

4-rasm Ichki yarimo'tkazgichlarda lazer nurlanishida nanokonlarning hosil bo'lish dinamikasi

Mikrokonuslar

Ma'lumki, Si mikrokonuslari tushayotgan yorug'likning 95% dan ko'prog'ini o'zlashtira oladi [22], chunki mikro konuslar qatorida yorug'lik mikrokonlar orasida qayta-qayta aks etadi va deyarli butunlay so'riladi va bitta Si kristalli ko'rinadigan yorug'likni 30 ga qaytaradi. % [23]. Mikrostrukturali sirt yalang'och ko'z uchun butunlay qora rangga ega (5-rasmga qarang).

5-rasm Nd: YAG lazer bilan nurlanishdan so'ng Ni/Si strukturasining haqiqiy namunasi fotosurati. Haqiqiy Ni/Si namunasining fotosurati Nd: YAG lazer bilan nurlanishdan keyin tuzilish. Qora joylar o'z ichiga oladi .lazer nurlanishi natijasida hosil bo'lgan mikrokonuslar

Shuning uchun mikrokonusli Si qora Si sifatida tanilgan [24]. Qora Si quyosh xujayralari uchun ajoyib materialdir [22]. Mikrokonusli quyosh xujayralari odatdagidan ko'ra ko'proq oqim hosil qilib, samaraliroq ekanligi isbotlangan. Bundan tashqari, qora Si dan infraqizil detektorlarni yaratish uchun foydalanish mumkin, bu Si uchun yangi dasturdir [24].

Qora Si hosil bo'lishi uchun oddiy Si ning sirt mikro tuzilishi impulsli femtosekundli lazer yordamida plazma [25,26] yoki katalitik metall bilan kimyoviy bug'ning Si [27] ga cho'kishi qo'llaniladi. Biz yuqorida qayd etilgan usullar bilan solishtirganda soddaroq va arzonroq bo'lgan yangi lazer usulini taklif qildik [11].
Tajribalarimizda Nd:YAG lazer yordamida Ni/Si strukturasi nurlanishidan so‘ng, Ni/Si yuzasida ko‘rsatilganidek, yoriqlar paydo bo‘lishi va kichik (bir necha mikron) Ni orollarining paydo bo‘lishi kabi turli darajadagi shikastlanishlar kuzatiladi. 6a-rasmda.

Ni/Si qatlamlar tizimi yuzasida 3,15 MVt/sm2 o'lchamdagi konussimon mikro tuzilmalarning o'z-o'zini tashkil etishi kuzatilgan Nd: YAG lazer intensivligi chegarasi. Lazer intensivligi va impulslar sonining yanada oshishi konusga o'xshash mikro tuzilmalarning shakllanishiga va konusning maksimal balandligi taxminan 100 mkm ga olib keladi. Nazorat Mikrokonning shakli va balandligiga lazer nurlanishining intensivligini va bir qator impulslarni o'zgartirish orqali erishildi (6b,c-rasm) [11].

6-rasm Nd: YAG tomonidan nurlangan Ni/Si sirtining SEM tasvirlari .lazer, 45 MVt/sm² intensivlikda Nd:YAG lazer bilan nurlangan Ni/Si sirtining SEM tasvirlari: (a) nuqtaga 3 ta lazer zarbasi. 10 ta lazer zarbasi (b) nuqta va 22 ta lazer zarbasi (c).

Optik aks ettirish o'lchovlari shuni ko'rsatdiki, qora Si ning yaxlit panjarali aks etishi Si kristalli gofret ga qaraganda 97,73% ga past (7-rasm).

7-rasm Nd:YAG lazer bilan nurlangan Ni/Si sirtining SEM tasviri.Nd YAG lazer bilan nurlanishdan keyin Ni/Si strukturasining SEM tasviri uchta lazer zarbasi

Masalan, spektrlarning 500 nm da ko'rinadigan hududi, mikrokonuslar hosil bo'lgandan keyin kremniyning aks etishi taxminan 35% dan 1% gacha kamayadi.

Biz mikrokonlarni hosil qilishning ikki bosqichli mexanizmini taklif qildik. Birinchi bosqich - keyin Ni yupqa plyonkaning erishi lazer nurlari bilan nurlanish va sirt tarangli k kuchi TA'SIRIDA Ni orollarining hosil bo'lishi.8-rasm
Mikrokonlar bilan Si sirtining shakl va aks ettirish spektrlari. Souve 1,3 bitta sitatli sives 2 va mikrokonuslarning ta'sir ko'rsatishi mos ravishda 1,600 va 2000 ser impulslari sonidan hosil bo'ladi. Insidans darajasi 1

Ikkinchi bosqich - bu strukturaning erishi va ikki material (Si va Ni orollari) orasidagi interfeys bo'ylab sirt tarangligi gradienti tufayli, Marangoni effekti [28]. Bundan tashqari, SEM yordamida bitta mikrokonning morfologiyasini batafsil o'rganish mikrokon yuzasida nanosimlarning shakllanishini ko'rsatdi (9a-rasm). EDX o'lchovlari qayta ishlangan namunalarda kislorod atomlarining yuqori miqdorini (54%) ko'rsatdi. Bundan tashqari, PL spektri maksimal 430 nm bo'lgan keng diapazonni ko'rsatadi (9b-rasm). EDX va PL o'lchovlaridan nanosimlar SiO2 dan iborat degan xulosaga kelish mumkin edi.

Yagona mikrokonning SEM tasviri va uning fotoluminesans spektri. Nanovalar va mo''jizalarning fotoluminesans ko'rinishi bilan bitta Smikkonning SEM tasviri (b)

Xulosa

Yuqoridagi natijalarga asoslanib, quyidagi xulosalar chiqarish mumkin:
1. Eksperimental ravishda biz konusning o'lchami va shaklini lazer nurlanishi va yarim o'tkazgich parametrlari bilan boshqarish imkoniyatini ko'rsatdik.

2. Yarimo'tkazgichlarda nanokon hosil bo'lish mexanizmi ikki bosqich bilan tavsiflanadi. Birinchi bosqich elementar yarim o'tkazgichlar uchun n-p birikmasi yoki SiGe qattiq eritmasi uchun Ge/Si hetero-birikmasi hosil bo'lishi bilan tavsiflanadi. Ikkinchi bosqich Si dagi siqilgan Ge qatlamining mexanik plastik deformatsiyasi va elementar yarimo'tkazgichda siqilgan n-tipli yuqori qatlamning mexanik plastik deformatsiyasi natijasida nanokonlarning hosil bo'lishi bilan tavsiflanadi.

3. Mikrokonlarning hosil bo'lish mexanizmi ikki bosqich bilan tavsiflanadi. Birinchi bosqich - lazer nurlari bilan nurlanishdan so'ng Ni plyonkaning erishi va sirt taranglik kuchi ta'sirida Ni orollarining paydo bo'lishi. Ikkinchi bosqich - Ni ning erishi va mikrokonlarning o'sishi bilan Marangoni effektining keyingi namoyon bo'lishi.