Методы и алгоритмы создания системы верхнего (блочного) уровня асу тп аэс

Eksperimental natijalar
Turli xil silikat tizimlarining luminesans spektrlarida strukturaviy nuqsonlar - ko'prik bo'lmagan kislorod atomi va bikoordinatsiyalangan kremniy atomi tufayli yuzaga keladigan ikkita aniq cho'qqilarni ajratish mumkin [2, 3].
Keling, ushbu nuqsonlarning tuzilishini va ularning spektral xususiyatlarini batafsil ko'rib chiqaylik. Shaklda. 2-rasmda KI toifali kvarts shishasining katodolyuminesans spektri ko'rsatilgan, u to'g'ri stexiometriya va yuqori kimyoviy tozaligi, xususan, gidroksil guruhlarining past miqdori bilan ajralib turadi.
Taqdim etilgan spektrdagi 1,94 eVdagi lyuminestsent diapazoni shisha strukturasida osilgan Si-O bog'lanishlari mavjudligi bilan bog'liq bo'lib, bu bir-birini to'ldiruvchi nuqsonlarning paydo bo'lishiga olib keladi: lyuminesans uchun mas'ul bo'lgan ko'prik bo'lmagan kislorod atomi ≡SiO• bu mintaqada va E'-markazni ifodalovchi uch muvofiqlashtirilgan kremniy atomi ≡Si•, qo'zg'alish lyuminesans bilan birga bo'lmaydi. Bu yerda “–” belgisi kimyoviy bog‘lanishni, “•” esa juftlashtirilmagan elektronni bildiradi.
1,9 eV mintaqasidagi luminesans diapazoni ko'prik bo'lmagan kislorod atomining bo'lingan 2p holatlari orasidagi elektron o'tishlar bilan bog'liq. Bu holatlardan biri toʻldirilgan 2px orbital, ikkinchisi esa juftlashtirilmagan elektronga ega boʻlgan 2py orbitaldir.
2p holatlarining bo'linish sabablari dinamik Jahn-Teller effekti asosida, ko'prik bo'lmagan kislorod atomi kremniy-kislorod tetraedrining tepasida kirib, xuddi shu tetraedrdagi boshqa kislorod atomlari bilan kimyoviy bog'lanish hosil qilganda tushuntiriladi. [1].
[3] ga ko'ra 2,7 eV lyuminesans diapazoni ikki muvofiqlashtirilgan kremniy atomi =Si: molekulyar kompleksidagi singlet-triplet bo'linishi bilan bog'liq.
Guruch. 2-rasm. Sof KI toifali kvarts shishasining katodolyuminesans spektri
Shunday qilib, silikat tizimlarining spektrlaridagi 1,9 eV va 2,7 eV diapazonlari mos ravishda kislorodga boy va kremniyga boy nuqsonlar mavjudligini ko'rsatadi, deb bahslashish mumkin [1-3]. Kremniydagi termal oksidning lyuminesans spektrlarida, qo'shimcha ravishda, tepaliklar ko'pincha yashil mintaqada (2,2-2,5 eV, 3-rasm) kuzatiladi, ular kvarts shishasi spektrlarida yo'q, lekin opal-kremniy nanokompozitlari uchun xarakterlidir. , bu oksidda kremniy nanoklasterlar mavjudligini ko'rsatadi. Bunday cho'qqilarning aniq joylashuvi va intensivligi harorat va oksidlanish muhitiga, substratning o'tkazuvchanligi turiga, termal ishlov berish rejimiga va plyonka qalinligi bo'ylab lyuminestsent markazlarning taqsimlanishiga bog'liqdir [1-5].

Guruch. 3. SiO2 oksidli bir kristalli kremniyning katodolyuminesans spektri.
Ushbu ishda katodolyuminesans spektrlari ikkita namuna uchun qayd etilgan: 1-namuna, lazer bilan nurlangan sof monokristalli kremniy va 2-namuna, oksidli kremniy, lazer bilan nurlangan. Ikkala namunaning har biri uchun nurlangan hududlarda katodolyuminesans ko'rsatkichlari olingan. 1-namuna uchun luminesans spektri qo'shimcha ravishda nurlanish hududidan tashqarida olingan. Luminesans energiya 5 keV bo'lgan elektron nur tomonidan qo'zg'atildi, namuna orqali oqim 20 nA edi va barcha namunalar uchun ta'sir qilish vaqti 0,3 s edi. Olingan namunalarning katodolyuminesans spektrlari rasmda ko'rsatilgan. 4–6.
Guruch. 4-rasm. Bir kristalli kremniyning nurlanish hududidan tashqarida olingan katodolyuminesans spektri (1-namuna)

Guruch. 5-rasm. Lazer nurlanishidan keyin oldindan oksidlangan monokristalli kremniyning nurlangan joylarida olingan katodolyuminesans spektri (namuna 2)
Keling, ushbu luminesans spektrlarini batafsil ko'rib chiqaylik. 1-namunaning yuzasida nurlanish hududidan tashqarida faqat yupqa tabiiy oksid qatlami mavjud. Uning lyuminesans spektrida 1,94 eV, 2,25 eV va 2,65 eV energiyaga mos keladigan ikki xil cho'qqilarni ajratish mumkin. Tabiiy oksid qatlamining qalinligi kichik bo'lganligi sababli, bu tepaliklar aniq emas (4-rasm).
Nurlangan hududda olingan 1-namunaning luminesans spektri 2,25 eV energiyaga mos keladigan bitta yorqin chiziqni aniq ko'rsatadi (5-rasm). 1,97 eV va 2,67 eV energiyalariga mos keladigan boshqa bantlar yo'q, ya'ni yuqorida aytib o'tilganidek, kislorod bilan boyitilgan va kremniy bilan boyitilgan nuqsonlar mavjud emas.
2,25 eV energiyaga mos keladigan tepalikning yuqori intensivligini ta'kidlash kerak. Taxmin qilish mumkinki, nurlanishdan so'ng, kremniy atomlari bilan o'ta to'yingan oksidda tuzilgan sirtda bir kristalli kremniy nanoklasterlari hosil bo'lgan.
Nurlangan hududlarda olingan oldindan oksidlangan monokristalli kremniyning lyuminesans spektrida, bitta kristalli kremniy holatiga o'xshash 2,25 eV energiyaga to'g'ri keladigan faqat bitta yorqin tasma aniq ajralib turadi (6-rasm). 5-rasm). Farqi shundaki, 1,97 eV energiyada yangi turdagi oksid ta'sirining paydo bo'lishini tavsiflovchi to'siq hosil bo'ldi. Hozirda bu cho'qqiga to'g'ri tushuntirish berish qiyin.
Guruch. 6-rasm. 2-namunaning nurlanish hududida olingan katodolyuminesans spektri - SiO2 oksidi bilan kremniy, lazer bilan nurlangan.
Oksidlanmagan namuna uchun, metall-yarimo'tkazgichli kontakt orqali hosil bo'lgan an'anaviy nuqta diodining xarakteristikasiga o'xshash, normalga yaqin CVC kuzatiladi (7-rasm).
Lazer nurlanishidan oldin oksidlangan namunalarda SiO2 qatlamining parchalanishi taxminan 60 V kuchlanishda sodir bo'ladi. Buzilishdan keyin CVC ni o'lchashda CVC ning anomal harakati kuzatiladi (8-rasm). Anjirdan. 8-shakl teskari oqimning keskin o'sishi teskari xarakteristikada kuzatilganligini ko'rsatadi, bu 30-50 V oralig'ida oqim bo'shashishi bilan birga keladi. Bo'shashish shundan iboratki, o'lchangan strukturani 60 V kuchlanishda ushlab turgandan so'ng, a. CVC ning teskari tarmog'idagi o'zgarish nuqta chiziq bilan ko'rsatilgan egri chiziq bo'ylab kuzatiladi. Ehtimol, yuqorida keltirilgan I-V xarakteristikaning teskari shoxlari kursi oksidda ushbu nuqsonlar orqali oqim oqimi natijasida qayta tartibga solinadigan strukturaviy nuqsonlar mavjudligi bilan bog'liq bo'lishi mumkin..
не окисленный образец

Guruch. 7. Lazer bilan nurlangan oksidlanmagan monokristalli kremniy namunasining CVC.
Guruch. 8. Lazer bilan nurlangan oksidlangan monokristalli kremniy namunasining CVC.