用激光加工硅樣品生成低維量子結構及其強熒光效應.pdf

1、本文對用激光加工硅樣品生成低維量子結構及其強熒光效應進行了探討。將功率為30W、波長為1064nm、脈寬8ns、重復頻率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，在孔內的側壁上形成較規(guī)則的網孔狀結構，該結構有很強的光致熒光(PL)，發(fā)光峰中心約在706nm處。該結構的光致熒光峰強度比電化學加工納米硅的光致熒光峰大約大兩個數(shù)量級以上。通過改變激光輻照的時間和功率使到達硅表面的激光能量改變，

2、發(fā)現(xiàn)網孔狀結構的尺寸發(fā)生變化，同時光致熒光的強度也發(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單獨用量子受限效應不能很好地解釋。我們發(fā)現(xiàn)：當激光輻照時間約為9s時，孔涮側壁上的網孔狀結構較穩(wěn)定、且有較強的PL發(fā)光。我們將激光與硅樣品的作用隔離于無氧化的環(huán)境里，分別比較了將硅樣品浸入酒精、氫氟酸和水中進行激光加工與檢測的結果。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