Исследованы спектральные характеристики обнаруженных линий фотолюминесценции наноалмазов, полученных методом реактивного ионного травления в кислородной плазме алмазных частиц, осаждeнных методом химического газофазного осаждения на кремниевую подложку. При комнатной температуре в видимой и инфракрасной областях спектра наблюдались узкие линии с полной шириной на полувысоте максимума в диапазоне 1−2 nm при практически полном отсутствии широкополосного фонового сигнала фотолюминесценции. При понижении температуры линии сужались до 0.2−0.6 nm при T = 79 K и мини-мальная ширина линий составила 0.055 nm при T = 10 K. С ростом температуры узкие линии сдвигались в длинноволновую область спектра и их интенсивность уменьшалась. DOI: 10.21883/FTT.2017.12.45235.182 ВведениеВ последние годы большое внимание уделяется со-зданию и исследованию центров окраски в алмазе, излучающих в видимой и ближней ИК области спек-тра [1][2][3][4][5][6][7]. Благодаря таким свойствам алмаза как ши-рокая запрещeнная зона, высочайшая теплопроводность и твeрдость, химическая инертность, высокая темпе-ратура Дебая, радиационная стойкость этот материал является исключительно удачной матрицей для цен-тров окраски [8]. Такие центры обладают яркой и стабильной фотолюминесценцией (ФЛ) при комнатной температуре, узкой бесфононной линией (БФЛ) и ко-роткими излучательными временами жизни ФЛ [1,2,6]. Это открывает возможность их применения в каче-стве однофотонных источников излучения в устрой-ствах обработки квантовой информации и интегральной нанофотоники. Биосовместимость, химическая инерт-ность, низкая токсичность и возможность химической функционализации поверхности наноалмазов открыва-ет перспективу применения наноалмазов с центрами окраски для биомедицины [7]. В алмазных пленках и частицах, полученных методом химического газофазного осаждения (chemical vapor deposition-CVD), наиболь-ший интерес прикован к следующим центрам окраски: кремний−вакансия (SiV) [9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20], Ni-содержащим [21-25], Сr-содержащим [26][27][28], азот−вакансия (NV) [29,30]. Недавно в спектрах ФЛ в алмазе, полученном методом CVD, обнаружены узкие линии ФЛ [31][32][33], структура и механизм формирования которых остаются не до конца установленными.Для практического использования эмиттеров на ос-нове центров окраски необходимо подавление фоно-вого сигнала ФЛ и уменьшение влияния безызлуча-тельных каналов люминесценции, что может быть до-стигнуто в алмазе с низким содержанием структурных дефектов.Данная работа посвящена обнаружению и исследо-ванию спектральных характеристик узких линий ФЛ наноалмазов в видимом и ближнем ИК спектральном диапазоне в интервале температур 10−300 K. Наноал-мазы получены методом реактивного ионного травления (РИТ) в кислородной плазме алмазных частиц, выращен-ных методом микроволнового химического газофазного осаждения (MWCVD) на кремнии [34]. Травление уда-ляет из алмазных частиц наиболее дефектные области, имеющие внутренние напряжения, которые ответствен-ны за уширение рамановской линии и неоднородное уширение л...
The influence of the excitation parameters and temperature on the spectral characteristics of narrow photoluminescence lines in nanodiamonds obtained by chemical vapor deposition is investigated. It is shown that the ratio of the line intensities in the spectrum depends on the wavelength and power of the excitation radiation. For some lines, with increasing power, a shift in the position of their maximum and broadening is also observed. After irradiation of nanodiamonds with a laser beam with a power density of ~1.2·105 W/cm2, the relative line intensities change. With increasing temperature in the range 79 - 300 K, temperature quenching of their intensity is observed.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.