应变弛豫 Si_{1-x}Ge_x 合金中的缺陷研究
材料科学
2021-10-12 v1
摘要
利用拉曼光散射、低温光致发光、光散射层析成像和氢化研究了应变弛豫 Si_{1-x}Ge_x (0.05 \le x \le 0.50) 合金中缺陷的光学性质。光致发光发射以典型的零声子、声子辅助和位错相关发射为特征，其依赖于 Ge 组分 x。然而，发光光谱呈现出带隙以上的特征，这可能与合金中富 Si 区域的存在有关。结果与光散射层析成像相关联，揭示了位错和 Si 析出物的存在。富 Ge 样品中 519 cm^{-1} 处的过剩峰支持了这一观测。在低 Ge 含量时，位错相关带（D2 线）在 14,204 {\AA} 处主导 x < 0.25 的 D 带发射，而整体 D 带发射强度随 x 减小。发现氢化增强了 D 带发射，表明位错核内非辐射复合中心被钝化。参与发光发射的 Si-Si、Si-Ge 和 Ge-Ge 声子（TO、TA 和 LA）随 Ge 含量增加而演化，且 Ge-Ge 和 Si-Ge 的 TO 线主导拉曼光谱，而 Si-Si TO 声子线减弱。拉曼光谱揭示了合金涨落的存在以及 Ge 颗粒的可能存在，尤其在富 Ge 样品中。
引用
@article{arxiv.2110.04351,
title = {Defect studies in strain-relaxed Si$_{1-x}$Ge$_x$ alloys},
author = {Seref Kalem},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.04351},
year = {2021}
}