Электронные состояния и люминесценция в пористых кремниевых квантовых точках: роль кислорода

В зависимости от размера фотолюминесценцию (ФЛ) кремниевых квантовых точек в пористом кремнии можно настраивать от ближнего инфракрасного до ультрафиолетового диапазона, если их поверхность пассивирована связями Si–H. После воздействия кислорода ФЛ смещается в красную область вплоть до 1 эВ. Это смещение, а также изменения интенсивности и времени затухания ФЛ показывают, что электронные состояния кремниевых квантовых точек определяются как квантовым ограничением, так и пассивацией поверхности. Теоретическая модель, согласно которой при образовании связи Si=O в запрещённой зоне меньших квантовых точек появляются новые электронные состояния, хорошо согласуется с экспериментальными данными. Этот результат проясняет спор о механизмах ФЛ в пористом кремнии.