Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 36: Quantenpunkte und -dr
ähte: Optische Eigenschaften III
HL 36.9: Vortrag
Montag, 7. März 2005, 12:00–12:15, TU P164
Photolumineszenz– und Raman–Spektroskopie an Si–Nanopartikeln aus der Gasphase — •Stephan Lüttjohann1, Cedrik Meier1, Vasyl Kravets1, Axel Lorke1 und Hartmut Wiggers2 — 1Laboratorium für Festkörperphysik, UniversitätDuisburg–Essen, Lotharstraße 1, 47048 Duisburg — 2Institut für Verbrennung und Gasdynamik,Universität Duisburg–Essen, Lotharstraße 1, 47048 Duisburg
Die optischen und phononischen Eigenschaften größenselektierter Si–Nanopartikel (3nm-60nm), hergestellt durch Pyrolyse von Silan in einem Niederdruck–Mikrowellenreaktor, werden mittels Photolumineszenz– und Raman–Spektroskopie untersucht.
Die Ramanspektren zeigen verschiedene Streumechanismen in den Partikeln, darunter auch Ramanprozesse höherer Ordnung. Explizit wird hier die TO(Γ)–Phononmode als Funktion der Partikelgröße untersucht. Es zeigt sich, dass die energetische Verschiebung der Linie hin zu kleineren Energien mit abnehmender Partikelgröße nicht vollständig durch ein Phonon–Confinement–Modell beschrieben werden kann.
Die experimentellen Photolumineszenzspektren zeigen eine klare Abhängigkeit der Emissionswellenlänge von der Größe der untersuchten Partikel (size effect). Auf diese Weise kann die Lumineszenz der Partikel im Bereich von λ=600nm–1000nm eingestellt werden. In der Temperaturabhängigkeit der Lumineszenz zeigt sich, dass mit abnehmender Temperatur das Lumineszenzmaximum kontinuierlich zu kleineren Wellenlängen verschiebt, während die Intensität der Lumineszenz zunächst zunimmt, dann aber, ab einer Temperatur von T=80K wieder drastisch abnimmt.