Silicium-Nanokristalle in Matrizen und ihre Beziehung zur Extended Red Emission

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Gegenstand des Projekts ist die Präparation von Silizium-Nanokristalliten in verschiedenen Festkörpermatrizen sowie die Untersuchung ihrer optischen Eigenschaften im sichtbaren und nahen infraroten Spektralbereich. Die Arbeiten sollen Auskunft darüber geben, ob im Festkörper eingebettete Silizium-Kristallite als Träger der Extended Red Emission in Frage kommen. Zur Herstellung der Analogmaterialien sollen im wesentlichen zwei Verfahren Anwendung finden: (1) Implantation von Silizium-Ionen in Quarz- und Silikatträgern und (2) Laserverdampfung von pulverisiertem Si, SiO, SiO2 und Silikaten mit einem Überschuß an Silizium. Die Ausbildung der Silizium-Nanokristallite erfolgt durch anschließendes Tempern bei 1200°C. Zur optischen Charakterisierung gehört die Aufnahme von Photolumineszenzspektren nach Anregung mit der vierten Harmonischen eines Nd:YAG-Lasers sowie die Erfassung der Abklingzeiten. In einer weiteren Experimentreihe soll untersucht werden, inwieweit die Lumineszenz durch Ladungen auf der Oberfläche der Si-Nanoteilchen gequencht wird.