用激光加工硅樣品生成低維量子結(jié)構(gòu)及其強(qiáng)熒光效應(yīng).pdf

1、本文對(duì)用激光加工硅樣品生成低維量子結(jié)構(gòu)及其強(qiáng)熒光效應(yīng)進(jìn)行了探討。將功率為30W、波長(zhǎng)為1064nm、脈寬8ns、重復(fù)頻率800HZ的YAG激光束照射在電阻率為10-20 Ω cm的P型摻雜單晶硅樣品表面打出小孔，在孔內(nèi)的側(cè)壁上形成較規(guī)則的網(wǎng)孔狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)有很強(qiáng)的光致熒光(PL)，發(fā)光峰中心約在706nm處。該結(jié)構(gòu)的光致熒光峰強(qiáng)度比電化學(xué)加工納米硅的光致熒光峰大約大兩個(gè)數(shù)量級(jí)以上。通過(guò)改變激光輻照的時(shí)間和功率使到達(dá)硅表面的激光能量改變，

2、發(fā)現(xiàn)網(wǎng)孔狀結(jié)構(gòu)的尺寸發(fā)生變化，同時(shí)光致熒光的強(qiáng)度也發(fā)生改變，但光致熒光峰的位置不變。這種光致熒光峰的釘扎效應(yīng)單獨(dú)用量子受限效應(yīng)不能很好地解釋。我們發(fā)現(xiàn)：當(dāng)激光輻照時(shí)間約為9s時(shí)，孔涮側(cè)壁上的網(wǎng)孔狀結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定、且有較強(qiáng)的PL發(fā)光。我們將激光與硅樣品的作用隔離于無(wú)氧化的環(huán)境里，分別比較了將硅樣品浸入酒精、氫氟酸和水中進(jìn)行激光加工與檢測(cè)的結(jié)果。發(fā)現(xiàn)在酒精和氫氟酸中激光加工的硅樣品幾乎不發(fā)光；而在水中的激光加工的樣品有微弱的PL發(fā)光，水在激光的