纳米硅粒子的表面氧化及其光致发光特性

采用射频等离子体增强化学气相沉积技术制备了纳米晶硅粒子,并对其溶液发光的稳态和瞬态特性进行了研究。稳态光致发光结果显示,新制备的纳米硅粉体表现为峰值位于440 nm附近的蓝色发光,经长时间氧化后,该波段发光强度显著增强,并且出现另一峰值位于750 nm附近的红色发光带。不同波长激发和时间分辨光致发光谱的分析表明,纳米硅粒子蓝色发光归因于粒子内部载流子的带-带跃迁过程,衰减时间在纳秒量级,氧化造成该波段发光衰减时间常数增加。氧化后出现的红色发光来源于载流子经由表面缺陷态的辐射复合,该发光衰减寿命微秒量级。