具有高密度和高长径比纳米晶须的黑硅
介观与纳米尺度物理
2011-05-17 v1 材料科学
摘要
本文报道了在氯等离子体中通过反应离子刻蚀在 Si 晶圆上形成的黑硅的物理性质，旨在阐明其形成机制以及所观测到的对各种应用极具前景的光学和电学现象的起源。该 b-Si 由高密度、高长径比的亚微米长度晶须或柱状体组成，其尖端直径远小于 3 nm，在可见光和红外波段均表现出强光致发光（PL），这结合了缺陷、限域效应和近带边发射进行了解释。结构分析表明，这些晶须均为晶体且被一层薄的 Si 氧化物层包裹。以横向光学（TO）和纵向光学（LO）声子表示的 Si-O-Si 键的红外振动光谱表明，无序诱导的 LO-TO 光学模式耦合可以作为评估 b-Si 结构质量的有效工具。相同的声子很可能与可见光区域 PL 跃迁中的电子发生耦合。这些纳米特征的场发射性质证明了尖端形状对发射的影响。整体性质根据纳米晶须的表面形貌进行了讨论。
引用
@article{arxiv.1105.3011,
title = {Black Silicon with high density and high aspect ratio nanowhiskers},
author = {S Kalem and P Werner and Ö Arthursson and V Talalaev and B Nilsson and M Hagberg and H Frederiksen and U Södervall},
journal= {arXiv preprint arXiv:1105.3011},
year = {2011}
}