シグマ共役系シリコンクラスターおよびポリシランの量子物性

西格玛共轭硅簇和聚硅烷的量子特性

• 批准号: 09239205
• 负责人: 金光 義彦
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09239205/
• 关键词: ナノクリスタル; 量子サイズ効果; 表面効果; フォノン; ポリシラン

ナノメートルサイズの微結晶では内部原子数に対する表面原子数の比が非常に大きくなるため、表面が物性を支配する可能性がある。従ってナノメートル微結晶の研究では、表面構造が同定されている試料を作成する必要がある。表面にSiO_2層を持つc-Siナノ構造として、SiH_4のマイクロ波分解法で作製されたSiナノクリスタルを用いた。一方、水素終端のナノクリスタルは、フッ酸水溶液中で陽極化成することで作成した。水素終端ナノクリスタルと表面酸化層を持つナノクリスタルの発光スペクトルのピークエネルギーのサイズ依存性を研究した。水素終端ナノクリスタルの発光スペクトルはサイズに敏感で、吸収スペクトルのサイズ依存性に類似している。一方、酸化発光スペクトルは微結晶のサイズ変化に対して鈍感で、ほとんど同じような形状のスペクトルを示す。水素終端ナノクリスタルの発光エネルギーのサイズは、量子閉じ込め効果で説明可能であるが、酸化ナノクリスタルの依存性はうまく説明できない。一方サイズが5nm以上では、発光特性は表面構造に依存しなくなる。ポーラス層の微結晶の直径は約3nm程度であり、この程度の大きさの水素終端ポーラスシリコンは、バルクc-Siと同様に間接遷移型半導体であることがわかった。一方、表面酸化層を持つSiナノクリスタルでは、明確なフォノン構造は観測されない。励起子の表面局在性が強く、吸収でのフォノンの寄与を覆い隠してしまうものと推測される。さらに非常にサイズの小さな微結晶やクラスターでは、Si-O-Siの伸縮振動に起因した構造が観測できる。これら、c-Si/SiO_2系のナノクリスタルでは、酸素に関連した表面状態からの発光が重要であることを示唆している。

The ratio of the number of internal atoms to the number of surface atoms is very large, and the possibility of surface properties is very high. It is necessary for the study of microcrystals and the preparation of samples with uniform surface structure SiO_2 layer on the surface of the substrate is composed of a c-Si structure and SiH_4. On the one hand, the water terminal is made by anodizing in an aqueous solution of citric acid. A Study on the Dependence of the Surface Acidification Layer on the Properties of Water Terminals Water element terminal is sensitive to light emission, and similar to light absorption. A side, acid light source, micro crystal, light source, light source, light source Water element terminal The light emission characteristics of a single layer above 5nm depend on the surface structure. The diameter of the microcrystalline layer is about 3nm, and the diameter of the microcrystalline layer is about 3 nm. One side, the surface acidification layer is maintained, and the structure is clearly measured. The surface area of the excitation is strong, the absorption is white, the transmission is white, and the reflection is white. The structure of Si-O-Si stretching vibration was investigated. C-Si/SiO_2 system is a new type of optical system.

项目成果

Y.Kanemitsu: "Excitonic Properties of σ-and π-Conjugated Oligomers" Thin Solid Films. (印刷中). (1998)

Y.Kanemitsu：“σ-和 π-共轭低聚物的激子性质”固体薄膜（正在出版）。

Y.Kanemitsu: "Optical Properties of H-terminated Silicon Nnaocrystals" Solid State Electronics. (印刷中). (1998)

Y.Kanemitsu：“H 端硅纳米晶体的光学特性”固态电子学（出版中）。

Y.Kanemitsu: "Site Selective Excitation Spectroscopy of Si Nanocrystals" J.Non-Cryst.Solids. (印刷中). (1998)

Y.Kanemitsu：“硅纳米晶体的位点选择性激发光谱”J.Non-Cryst.Solids（出版中）。

Y.Kanemitsu: "Photoluminescence from Si/SiO_2 Single Quantum Wells" Phys.Rev.B. 56. 15561-15564 (1997)

Y.Kanemitsu：“Si/SiO_2 单量子阱的光致发光”Phys.Rev.B。

S.Okamoto: "Luminescence Spectroscopy of Surface-Capped CdS Nanocrystals" Solid State Commun. 105. 7-11 (1997)

S.Okamoto：“表面覆盖的 CdS 纳米晶体的发光光谱”固态通讯。