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磁気共鳴法によるポーラスシリコンの構造欠陥および光劣化機構の研究

磁共振法研究多孔硅结构缺陷及光降解机理

基本信息

批准号：
05640381
负责人：
横道治男
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Toyama Prefectural University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至 1994
项目状态：
已结题

项目摘要

ポーラスシリコンにおける構造欠陥の同定を行うために、電子スピン共鳴(ESR)の測定を行った。発光と密接な関係にある構造欠陥の同定を行うことは発光機構を考察する上で重要である。その結果、ポーラスシリコンにおける主な構造欠陥は、<111>軸対称性を持ち、g値の異方性としてg_<1i>=2.0022、g_〓=2.0078を持つシリコンのダングリングボンド、すなわちPbセンター的なものであることがわかった。また、短時間の光照射により発光強度の著しい減少(光劣化)が観察されているが、これに対応して短時間の光照射の場合、主にPbセンター的欠陥が生成されていることがわかった。これらのことにより、発光の起因は量子的な閉じこめ効果によるものであることが示唆された。さらに、このような欠陥は、酸素の存在下では容易に生成されるが、窒素などの不活性ガス雰囲気中では生成されにくいことから、ポーラスシリコンにおける光照射による欠陥生成機構には、光化学酸化が関与していることが示唆された。一方、長時間の光照射を行うことにより、ESRスペクトルの波形に変化が観測される。これらのESRスペクトルを解析することにより、長時間の光照射を行った場合、角度によらない等方的成分の出現することが示された。この等方的成分のg値および線幅は、アモルファスシリコンにおけるダングリングボンドのそれらと似通っていることより、この成分の起因としてアモルファスシリコンのダングリングボンドが示唆された。この等方的欠陥の出現が、ポーラスシリコン中に元々存在したアモルファス層に起因したものか、結晶層が光照射により破壊されてアモルファス的になることに起因したものかについて考察することは、ポーラスシリコンの発光機構をさらに詳細に考察する上で重大な問題と考えられる。

The ポーラスシリコンにおける structure is the same as the を row うために, and the electronic スピン resonance (ESR) is measured を row った. The relationship between the light and the light is very important because of the close relationship between the structure and the structure.その result, ポーラスシリコンにおける主なstructural deficiency 陥は, <111> axial symmetry をhold ち, g値のisotropy としてg_<1i>=2.0 022. g_〓=2.0078をholdingつシリコンのダングリングボンド、すなわちPbセンター的なものであることがわかった.また, short-term light irradiation, により発, light intensity reduction (light deterioration), が観看, されているが, これにWhen the light is irradiated for a short period of time, the main light will be generated due to the lack of light.これらのことにより, 発光のcause and effect of quantum なclosure and じこめによるものであることが说唆された.さらに, このような无陥は, では is easily generated in the presence of acid の, されるが, sulfate などの is inactive and では is generated in the presence of acid のされにくいことから、ポーラスシリコンにおけるLight irradiation による无癥生The relationship between the composition mechanism and photochemical acidification is related to the chemical reaction. On the one hand, long-term light irradiation is a good thing, and ESR is a long-term light irradiation waveform. ESR analysis, long-term light exposure The appearance of the components of the square such as the angle of the square, the appearance of the square, the appearance of the square, the appearance of the square, the appearance of the square, and the appearance of the square.このequilateral ingredientsのg値および线 widthは、アモルファスシリコンにおけるダングリングボンドのそれらとsimilar通っていることより、このComponentのCauseとしてアモルファスシリコンのダングリングボンドが时憆された.この equal square's lack of appearance が, ポーラスシリコン中に元々existent したアモルフThe origin of the crystal layer and the light irradiation of the crystal layerス's になることにcause したものかについてinvestigation することは、ポーラスシThe リコンの発光 Organization has conducted a detailed inspection of the major issues and examined them.