Characterization of structrual and optical properties of Si1 -xGex nanocrystal produced by laser-induced pyrolysis and by ion implantation

激光诱导热解和离子注入产生的 Si1-xGex 纳米晶体的结构和光学性质表征

基本信息

项目摘要

The first objective of the present project is to produce Si1 ¿ xGex nanocrystals (Si1 ¿ xGex -nc), or quantum dots covering the entire range from x = 0 to x = 1, under original conditions and by means which have not yet been exploited: (1) in the gas phase by laser-induced pyrolysis of a mixture of silane (SiH4) and germane (GeH4), and (2) in matrices by sequential ion (Si+ and Ge+) implantation and postannealing. The nanocrystals prepared in process (1) will be selected in size and deposited on substrates in the form of thin films, whereas those prepared by method (2) will be embedded in solid matrices (mainly silica). Applying both techniques and varying the process parameters, Si1 - xGex nanocrystals with different Si/Ge relative concentrations and with various surroundings, passivating oxide shell in (1) or matrix in (2), will be produced. In the second step, the structure and composition of the quantum dots will be characterized by electron microscopy as well as IR and Raman spectroscopy. We will explore how the crystal structure varies with size and composition and whether phase transitions can be observed. Finally, constituting the most important objective of the proposal, we will investigate the photoluminescence (PL) properties of the Si1 - xGex quantum dots as a function of size and composition. The studies will address the question whether the PL results from radiative recombination of charge carriers in quantum-confined systems and to what extent other mechanisms such as interface defects are operative. Quantum-confined PL appears most interesting since it allows to vary the wavelength by varying the size. As far as optoelectronic applications are concerned, it is our aim to verify the improved PL properties of Si nanocrystals upon Ge-doping as predicted by theory.
当前项目的首要目标是生产 Si1 ¿ xGex 纳米晶体 (Si1 ¿ xGex -nc) 或覆盖从 x = 0 到 x = 1 整个范围的量子点,在原始条件下并通过尚未开发的方法:(1) 在气相中通过激光诱导硅烷 (SiH4) 和锗烷 (GeH4) 的混合物的热解,以及 (2) 通过顺序离子(Si+ 和 Ge+)注入基质,以及方法(1)中制备的纳米晶体将选择尺寸并以薄膜的形式沉积在基底上,而方法(2)中制备的纳米晶体将被嵌入到固体基质中(主要是二氧化硅)。根据工艺参数,将产生具有不同Si/Ge相对浓度和不同环境的Si1-xGex纳米晶体,(1)中的钝化氧化物壳或(2)中的基体。第二步,通过电子显微镜以及红外和拉曼光谱来表征量子点的结构和成分,我们将探索晶体结构如何随尺寸和成分变化以及是否可以观察到相变。该提案最重要的目标是,我们将研究 Si1 - xGex 量子点的光致发光 (PL) 特性作为尺寸和成分的函数。这些研究将解决 PL 是否由辐射产生的问题。量子限制系统中载流子的重组以及界面缺陷等其他机制的发挥作用似乎最有趣,因为就光电应用而言,它允许通过改变尺寸来改变波长。我们的目的是验证硅纳米晶体在掺杂 Ge 后的 PL 性能是否如理论预测的那样得到改善。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr. Friedrich Huisken其他文献

Professor Dr. Friedrich Huisken的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr. Friedrich Huisken', 18)}}的其他基金

Spectroscopic studies of polycyclic aromatic hydrocarbons with aliphatic side groups
含脂肪侧基的多环芳烃的光谱研究
  • 批准号:
    164231291
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Formation of GEMS from interstellar silicate dust
星际硅酸盐尘埃形成 GEMS
  • 批准号:
    145942391
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Ultra-low temperature hydrocarbon chemistry in liquid helium droplets
液氦液滴中的超低温碳氢化合物化学
  • 批准号:
    58774912
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Synthesis, processing, and spectroscopic characterization of nanometer-sized polycyclic aromatic hydrocarbons with astrophysical impact
具有天体物理影响的纳米多环芳烃的合成、加工和光谱表征
  • 批准号:
    46752882
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Gas phase studies of astrophysically relevant biomolecules
天体物理学相关生物分子的气相研究
  • 批准号:
    18243068
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Spectroscopic investigation of polyaromatic hydrocarbons for the identification of the diffuse interstellar bands
用于识别扩散星际带的聚芳烃光谱研究
  • 批准号:
    5262008
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
Silicium-Nanokristalle in Matrizen und ihre Beziehung zur Extended Red Emission
基质中的硅纳米晶体及其与扩展红光发射的关系
  • 批准号:
    5408398
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
Spektroskopie von Polyaromatischen Kohlenwasserstoffen zur Identifikation der Diffusen Interstellaren Banden
用于识别弥漫星际带的聚芳烃光谱
  • 批准号:
    5262002
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
In situ-Photolumineszenzuntersuchungen an durch Laserpyrolyse hergestellten Silicium-Nanoclustern
激光热解产生的硅纳米团簇的原位光致发光研究
  • 批准号:
    5197806
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes

相似国自然基金

非线性模型结构性误差的动力学订正方法研究
  • 批准号:
    42375059
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    51 万元
  • 项目类别:
    面上项目
面向2035年医学科学基金结构性治理的内涵探索
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    10 万元
  • 项目类别:
洪水风险对气候变化和下垫面变迁的结构性响应研究
  • 批准号:
    42371045
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    47 万元
  • 项目类别:
    面上项目
海洋黏土的结构性原位评价及结构破损机理研究
  • 批准号:
    52378362
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
非结构性碳源输入对磷限森林土壤有效磷的影响和作用机制
  • 批准号:
    32301383
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Structrual damage estimation by detecting nonlinearity in acceleration response
通过检测加速度响应的非线性来估计结构损伤
  • 批准号:
    15K06286
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
EAPSI: The Characterization of Non-Structrual Component Performance for Application to Performance-Based Earthquake Engineering
EAPSI:非结构构件性能表征在基于性能的地震工程中的应用
  • 批准号:
    1015351
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Fellowship Award
STRUCTRUAL ANALYSIS OF N-LINKED OLIGOSACCHARIDES IN MEN2234 GLYCOPROTEIN
MEN2234 糖蛋白中 N-连接寡糖的结构分析
  • 批准号:
    7602836
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
STRUCTRUAL ANALYSIS OF N-LINKED OLIGOSACCHARIDES IN MEN2234 GLYCOPROTEIN
MEN2234 糖蛋白中 N-连接寡糖的结构分析
  • 批准号:
    7602828
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
MOLECULAR BASIS OF NUCLEUS-CYTOPLASM HYBRIDS IN WHEAT THAT INDUCE STRUCTRUAL ALTERATIONS OF MITOCHONDRIAL GENOME AND TRANSCRIPTION PATTERNS OF MITOCHONDRIAL GENES
小麦中诱导线粒体基因组结构改变和线粒体基因转录模式的核-细胞质杂种的分子基础
  • 批准号:
    07640824
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了