Effects of Anodization Current Density on Photoluminescence Properties of Porous Silicon

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概要

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• Photoluminescence (PL) mechanisms of porous Si (PS) have been investigated by comparing Fourier transform infrared (FTIR) absorption structures with PL properties obtained using a He-Cd laser as a photoexcitation source. PS samples investigated were prepared by anodization at different anodization current densities (i_a) or by different total electric charge densities (q^T). The densities of Si-H and Si-H_2 species and the amount of oxygen are constant independent of both i_a and q^T, and the oxygen is inferred to exist on the topmost surface of the PS layer. On the other hand, the PL intensity depends only on i_a and increases drastically with increasing i_a. Therefore, there is no relationship between the PL intensity and the hydride densities or the amount of oxygen, indicating that newly formed surface complexes, related to hydrogen or oxygen, including hydrogenated amorphous Si, are not essential to the PL origin, and that the Si atomic configuration, at least within the 〜100 Å detection depth in the PL experiment, varies with the change of i_a. Macroscopic structures such as porosity and specific surface area were evaluated to be unchanged among the samples. The FTIR and PL results together with this evaluation suggest that photoluminescent elements, which do not affect the macroscopic structures fundamentally, exist in the region of the internal surface of PS pores and the number of elements increases with increasing i_a. A quantumsized crystallite is a most promising photoluminescent element for which these results are well explained. The PL peak energies were almost constant among the samples, which suggests that the minimum size of the quantumsized crystallites, during anodization, is limited.

• 社団法人応用物理学会の論文
• 1994-10-15

著者

• Suda Y

  Tokyo Univ. Agriculture And Technol. Tokyo Jpn

• Suda Yoshiyuki

  Faculty Of Technology Tokyo University Of Agriculture And Technology

• KOIZUMI Tomohiro

  Faculty of Technology, Tokyo University of Agriculture and Technology

• KOSHIDA Nobuyoshi

  Faculty of Technology, Tokyo University of Agriculture and Technology

• BAN Takuya

  Faculty of Technology, Tokyo University of Agriculture and Technology

• Kinoshita T

  Issp University Of Tokyo:spring-8 Jasri

• Kinoshita T

  Inst. Molecular Science Okazaki Jpn

• Koizumi Tomohiro

  Faculty Of Technology Tokyo University Of Agriculture And Technology

• 越田 信義

  東京農工大 大学院

• Koshida Nobuyoshi

  Faculty Of Technology Tokyo University Of Agriculture And Technology

• Koshida Nobuyoshi

  Department Of Electrical And Electronic Engineering Faculty Of Technology Tokyo University Of Agricu

• Koshida Nobuyoshi

  Department Of Electrical And Electronic Engineering Tokyo University Of Agriculture And Technology

• Koshida Nobuyoshi

  Division Of Electronic And Information Engineering Faculty Of Technology Tokyo University Of Agricul

• Ban Takuya

  Faculty Of Life And Environmental Science Shimane University

• Ban Takuya

  Faculty Of Technology Tokyo University Of Agriculture And Technology

• Suda Y

  Faculty Of Technology Tokyo University Of Agriculture And Technology

• Koshida N

  Tokyo Univ. Agriculture And Technol. Tokyo Jpn

• HABA Shingo

  Faculty of Technology, Tokyo Universiry of Agriculture and Technology

• Haba S

  Kochi Univ. Technol. Kochi Jpn

• Haba Shingo

  Faculty Of Technology Tokyo Universiry Of Agriculture And Technology

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