锡注入a-SiO2宿主基质经热退火后的锡损失效应：XPS、PL与DFT联合研究
材料科学
2016-03-23 v1
摘要
非晶a-SiO2宿主基质被注入锡离子，并在环境空气中于900 {\deg}C下进行了1小时的热回火（有无该处理两种情况）。采用X射线光电子能谱分析（XPS核心能级、XPS价带映射）、光致发光（PL）探测以及密度泛函计算（DFT）对这些样品进行详细电子结构表征。实验确定，锡嵌入a-SiO2宿主的过程遵循两种不同趋势：在a-SiO2:Sn中（无回火）发生Sn4+ -> Si4+替代，而在a-SiO2:Sn中（900 {\deg}C，1小时）形成作为间隙的锡金属团簇。利用计算的形成能和部分态密度（PDOS）以及价带（VB）模拟对两种趋势进行建模，所得证据表明替代缺陷的生成借助于离子注入刺激的宿主原子从其化学计量位置向间隙空位的易位。实验与理论数据在报道的a-SiO2:Sn（900 {\deg}C，1小时）中因热诱导电子宿主结构重排引起的锡损失效应方面一致，这表现为宿主原子向后易位至化学计量位置以及随后锡金属团簇的形成。
引用
@article{arxiv.1601.03802,
title = {Sn-loss effect in a Sn-implanted a-SiO2 host-matrix after thermal annealing: A combined XPS, PL, and DFT study},
author = {D. A. Zatsepin and A. F. Zatsepin and D. W. Boukhvalov and E. Z. Kurmaev and N. V. Gavrilov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.03802},
year = {2016}
}
备注
21 pages, 7 figures, accepted to Appl. Surf. Sci