Автореферат (1104272), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Установлено, что индикатрисы упругого рассеяния света с длиной волны1064 нм в ансамблях кремниевых нанонитей длиной более 2 мкм хорошо описываютсязакономЛамберта,аинтенсивностьрассеянногоназадсигналарастётпологарифмическому закону с увеличением длины нанонитей.3. Установлено, что интенсивность спонтанного комбинационного рассеяния светаи когерентного антистоксового рассеяния света может многократно возрастать вансамбляхкремниевыхнанонитейвследствиеэффектовсильногорассеяниявозбуждающего света.
Рост интенсивности комбинационного рассеяния зависит отморфологии кремниевых нанонитей, их длины и длины волны возбуждающего света. Длядлины волны возбуждающего света 1064 нм наблюдается логарифмическая зависимостьинтенсивности комбинационного рассеяния от длины нанонитей. Для нанонитей длинойболее 1 мкм наблюдается деполяризация ориентационных зависимостей сигналовкомбинационного рассеяния света.184. Измерения кросс-корреляционных функций падающих и рассеянных фотоновсвидетельствуют об увеличении времени взаимодействия света с веществом в слояхкремниевыхнанонитей,котороеоказалосьмаксимальнымдлявертикальноупорядоченных нанонитей при возбуждении светом с частотой ниже края межзонногопоглощения кремния.
Для длины волны накачки 1250 нм обнаружено увеличениеэффективности генерации третьей гармоники и изменение её ориентационныхзависимостей в слоях кремниевых нанонитей длиной 10-40 мкм по сравнению сисходными подложками кристаллического кремния, что хорошо согласуется сувеличением времени взаимодействия возбуждающего света в массивах кремниевыхнанонитей.5. Обнаружен рост интенсивности межзонной фотолюминесценции кремниевыхнанонитей при возбуждении светом с длиной волны 1064 нм по сравнению с исходнымиподложками кристаллического кремния, что объясняется увеличением эффективногопоглощения возбуждающего излучения в условиях его сильного рассеяния и низкойскорости безызлучательной рекомбинации на поверхности нанонитей.
Интенсивностьфотолюминесценции немонотонно зависит от длины кремниевых нанонитей, а именно,в диапазоне длин от 0,1 до 2 мкм интенсивность растёт по логарифмическому закону,тогда как для больших длин кремниевых нанонитей интенсивность фотолюминесценцииспадает вследствие роста полного отражения возбуждающего света.6. Измерения спектров и кинетик фотолюминесценции в диапазоне длин волн500-1000 нм показывают, что она может быть объяснена излучательными процессами внанокристаллахкремниянаповерхностинанонитей.Интенсивностьфотолюминесценции зависит от условий формирования нанонитей, в частности, отэлектронных свойств используемых кремниевых подложек и оказывается выше длянанонитей, выращенных на сильнолегированных подложках кремния.
Интенсивностьфотолюминесценции при возбуждении лазерным излучением с длинами волн 364 нм и488 нм линейно зависит от длины кремниевых нанонитей в диапазоне длин от 0,1 до10 мкм, что указывает на проникновение возбуждающего света между нанонитями засчёт отражения от их стенок.19Цитируемая литература1. Green M. A., Keevers M. J. Optical properties of intrinsic silicon at 300 K // Progress inPhotovoltaics: Research and Applications.
– 1995. – V.3, no. 3. – P. 189-192.2. Sivakov V., Christiansen S. Novel discovery of silicon // J. Nanoelectron. andOptoelectron. –2012. – Vol. 7, no. 6. – P. 583-590.3. Головань Л.А., Тимошенко В.Ю., Кашкаров П.К. Оптические свойства нанокомпозитов на основе пористых систем // Успехи Физ. Наук. –2007. – Т. 177, №. 6. –C.
619-638.4. Torres R., Vervisch V., Halbwax M., Sarnet T., Delaporte P., Sentis M., Ferreira J.,Barakel D., Bastide S., Torregrosa F., Etienne H., Roux L. Femtosecond laser texturizationfor improvement of photovoltaic cells: Black silicon // J. Optoelectron. and Adv. Mat. –2010. – Vol. 12, no. 3. – P.
621-625.5. Ishimaru A. // Wave propagation and scattering in random media. New York, Wiley-IEEEPress., 600 p.6. Pnini R., Shapiro B. Fluctuation in transmission of waves through disordered slabs //Phys. Rev. B. – 1989. – Vol. 39, no. 10. – P. 6986-6994.7. Lagendijk A., Gómez Rivas J., Imhof A., Schuurmans F. J. P., Sprik R. Propagation of lightin disordered semiconductors // Proceedings of the NATO ASI "Photonic Crystals andLight Localization in the 21st century".
ed. Soukoulis C. M. Kluwer. Dordrecht. – 2001. –P. 447-473.8. Yablonovitch E., Allara D. L., Chang C. C., Gmitter T., Bright T. B. Unusual low surfacerecombination velocity on silicon and germanium surfaces // Phys. Rev. Lett. – 1986. –V. 57, no. 2. – P. 249-252.20Список опубликованных статей1.Гончар К. А., Головань Л. А., Тимошенко В. Ю., Сиваков В. А., Кристиансен С.Эффекты локализации света при фотолюминесценции и комбинационном рассеяниив кремниевых наноструктурах // Известия РАН. Серия физическая.
– 2010. – Т. 74,№ 12. – С. 1782-1784.2.Timoshenko V. Yu., Gonchar K. A., Golovan L. A., Efimova A. I., Sivakov V. A.,Dellith A., Christiansen S. H. Photoluminescence and Raman scattering in arrays of siliconnanowires // J. Nanoelectron. and Optoelectron. – 2011. – V. 6, no 4. – P. 519–524.3.Golovan L. A., Gonchar K. A., Osminkina L. A., Timoshenko V.
Yu., Petrov G. I.,Yakovlev V. V. Coherent anti-Stokes Raman scattering in silicon nanowire ensembles //Laser Phys. Lett. – 2012. – V. 9, no 2. – P. 145-150.4.Osminkina L. A., Gonchar K. A., Marshov V. S., Bunkov K. V., Petrov D. V.,Golovan L. A., Sivakov V. A., Timoshenko V. Yu. Optical properties of silicon nanowirearrays formed by metal-assisted chemical etching: evidences for light localization effect //Nanoscale Res. Lett. – 2012. – V. 7. – P. 524-1 – 524-6.5.Gonchar K. A., Osminkina L.
A., Galkin R. A., Gongalsky M. B., Marshov V. S.,Timoshenko V. Yu., Kulmas M. N., Solovyev V. V., Kudryavtsev A. A., Sivakov V. A.Growth, structure and optical properties of silicon nanowires formed by metal-assistedchemical etching // J. Nanoelectron. and Optoelectron.
– 2012. – V. 7, no. 6. – P. 602-606.6.Буньков К. В., Головань Л. А., Гончар К. А., Тимошенко В. Ю., Кашкаров П. К.,Kulmas M., Sivakov V. Зависимость эффективности комбинационного рассеяниясвета в ансамблях кремниевых нанонитей от длины волны возбуждения // Физ. Тех.Полупров. – 2013.
– Т. 47, №3. – С. 329-333.7.Гончар К. А., Осминкина Л. А., Сиваков В., Лысенко В., Тимошенко В. Ю.Оптическиесвойствастимулированнымнитевидныххимическимнаноструктур,травлениемпластинполученныхслабометалл-легированногокристаллического кремния // Физ. Тех. Полупров. – 2014. – Т. 48, №12. – С. 70-75.21.