В.А.Володин, Е.Б.Горохов, Д.В.Марин, М.Д.Ефремов, А.Г.Черков, С.А.Аржанникова, В.А.Швец, А.Г.Борисов

Исследованы спектры фотолюминесценции (ФЛ) в Ge-квантовых точках, сформированных в слое аморфного GeO₂. Гетерослои Ge:GeO₂ выращены путем конденсации пересыщенных паров монооксида германия (GeO) при одновременном их разложении на Ge и GeO₂. Вариация условий роста позволяет контролируемо изменять размеры кластеров Ge. Наблюдаемый в указанных гетерослоях Ge:GeO₂ сдвиг максимума пика ФЛ в голубую область при уменьшении размеров кластеров германия был объяснен как квантоворазмерный эффект (Рис. 1). Расчеты оптической щели нанокристаллов Ge, учитывающие данный эффект, были проведены на основе модели эффективной массы, сведенной к известному реше нию одномерного уравнения Шрёдингера для квантовой ямы сферической фор мы. Определенные по положению пика ФЛ средние размеры нанокристаллов Ge оказались близкими к величинам, полученным из спектров комбинационного рассеяния и из прямых данных электронной микроскопии. Плёнки Ge:GeO₂ были также исследованы с применением методики спектральной эллипсометрии; получены первые свидетельства влияния квантоворазмерного эффекта на показатель преломления данной гетеросистемы.

Рис. 1. Спектры ФЛ плёнок Ge:GeO2 - от образцов 1- 4 размер кластеров Ge уменьшается.

Таким образом, при комнатной температуре обнаружена фотолюминесцен- ция от нанокристаллов германия, находящихся в окружении диоксида германия, спектр которых смещается в синюю область при уменьшении их размеров в согласии с моделью прямых переходов внутри нанокристаллов. В работе нанокристаллы германия рассматриваются как квантовые точки первого рода.