Фотопроцессы на поверхности нанопористого кремния тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Кузнецов, Михаил Борисович

• Кузнецов, Михаил Борисович
• кандидат физико-математических наук
• 2001

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Кузнецов, Михаил Борисович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

1.1. Методы получения и последующей обработки ПК, его структура.

1.2. Фотофизические свойства ПК.

1.2.1. Фотолюминесценция ПК.

1.2.2. Модели фотолюминесценции ПК.

1.2.3. Люминесцентные свойства ПК при высоком уровне возбуждения.

1.3. Фотопроцессы на поверхности.

1.3.1. Общий анализ фотопроцессов протекающих на поверхности объёмных и нанопористых сред.

1.3.2. Фотопроцессы протекающие на поверхности ПК.

1.4. Возможности и перспективы применения нанопористого кремния в науке и технике.

Постановка задачи.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И МЕТОДИКА

ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Глубоковакуумная масс-спектрометрическая установка для исследования процессов лазерной десорбции и абляции с поверхности нанопористого кремния.

2.1.1. Масс-спектрометрическая установка.

2.1.2. Мощная лазерная система с генерацией гармоник.

2.1.3. Режим лазерного воздействия и особенности регистрации масс-спектров.

2.3. Лазерно-люминесцентная методика и спектроскопия с временным разрешением для исследования фотопроцессов на поверхности нанопористого кремния.

2.5. Образцы.

2.5.1. Используемые образцы нанопористого кремния, их свойства.

2.5.2. Сорбция молекул йода на поверхность ПК.

ГЛАВА 3. ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАНОПОРИСТОГО КРЕМНИЯ.

3.1. Фотолюминесцентные исследования тонких плёнок нанопористого кремния, приготовленных методом анодирования в электролите.

3.2. Влияние плотности мощности возбуждающего излучения на поведение фотолюминесценции тонких пленок нанопористого кремния.

3.2.1. Поведение интенсивности фотолюминесценции при изменении плотности мощности возбуждающего излучения в широком диапазоне.

3.2.2. Сдвиг спектров фотолюминесценции при увеличении плотности мощности возбуждающего излучения в образцах ПК приготовленного различными методами.

3.3. Изменение фотолюминесцентных свойств нанопористого кремния при сорбции в поры молекулярного йода. Эффект резонансного безызлучательного переноса.

ГЛАВА 4. МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ФОТОПРОЦЕССОВ НА ПОВЕРХНОСТИ НАНОПОРИСТОГО КРЕМНИЯ

4.1. Масс-спектрометрические исследования воздействия на поверхность нанопористого кремния лазерного излучения в широком диапазоне плотностей мощности.

4.1.1. Абляция на поверхности нанопористого кремния.

4.1.2. Доабляционный режим воздействия. Фотодесорбция.

4.2. Доказательства нетепловой природы десорбции водорода и кремния.

4.3. Общая картина и физические механизмы наблюдаемых фотопроцессов на поверхности нанопористого кремния.

4.4. Фотодесорбция молекулярного йода с поверхности ПК при его непрямом возбуждении.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Фотопроцессы на поверхности нанопористого кремния»

Начиная с 1990 года, когда Кэнхэм впервые обнаружил фотолюминесценцию нанопористого кремния [1], интерес, как с прикладной, так и с фундаментальной точек зрения к нанопористым и наноструктурированным полупроводникам и, в особенности к кремнию, стремительно растёт. Фундаментальный интерес к ПК основан на том, что его свойства сильно отличаются от свойств объёмного (непористого) кремния. В частности, наличие фотолюминесценции у ПК (объёмный кремний - непрямозонный полупроводник и излучательные переходы в нём сильно подавлены) позволяет сделать вывод о том, что изменения, произошедшие в результате наноструктурирования поверхности, затронули энергетическую структуру полупроводника. Это может быть связано как с изменением формы зон вызванным квантово-размерными эффектами, так и с резко возросшим влиянием поверхности. Вследствие этого важную роль в формировании свойств ПК начинают играть поверхностные состояния. Сорбция и десорбция различных веществ на поверхности может резко изменять свойства ПК, при этом степень и характер влияния физ- и хемо-сорбированных атомов и молекул могут оказаться различными. Поэтому исследования поверхностных и сорбционных состояний для выяснения природы и механизма люминесценции и возможности изменения фотофизических свойств ПК оказываются приоритетными.

К настоящему времени фактически доказано, что поверхностные силоксены не являются люминесцентными центрами в ПК [2]; в общих чертах выяснена роль пассивации поверхности водородом и кислородом [91-93]; определены основные особенности фотофизических свойств ПК [2,24]. Однако, несмотря на множество проведённых работ ответа на вопрос, почему ПК обладает интенсивной фотолюминесценцией в видимом диапазоне спектра, пока нет.

Сложность ответа на такой вопрос заключается, по-видимому, в том, что в ПК существует множество каналов релаксации возбуждения, начиная от безызлучательной колебательной релаксации в объёме нанокристаллов и заканчивая такими процессами, как туннелирование или захват носителей на поверхностные состояния с последующей как излучательной, так и безызлучательной релаксацией. Наличие переноса возбуждения между нанокристаллами как посредством туннелирования, так, возможно, и по другим механизмам позволяет сделать вывод о значительном влиянии на процессы релаксации в ПК различных сорбентов, находящихся в порах. Интерес с прикладной точки зрения основан на возможности создания нового класса приборов, использующих уникальные свойства пористого кремния (ПК). Так, например, уже созданы светоизлучающие диоды на ПК. Активно ведётся поиск новых свойств ПК, которые могут быть использованы для новых технологических и коммерческих применений этого материала. На возможности изменения фотофизических свойств ПК (как обратимого, так и необратимого) основан интерес к ПК с точки зрения применения в различных приборах и датчиках.

Однако, при создание приборов и устройств необходимо детально изучить все свойства этого материала, понять физическую природу и механизмы процессов релаксации возбуждения протекающих в ПК.

Кроме того, в работах [82-90] было показано, что фотопроцессы, протекающие на поверхности нанопористых сред, сильно отличаются от протекающих на поверхности объёмных (непористых) сред.

Целью настоящей работы является исследование фотопроцессов протекающих на поверхности нанопористого кремния под действием лазерного излучения в видимом- и УФ-диапазонах в широком интервале плотностей мощности я - до 5*107 Вт/см2 для выяснения механизмов фотолюминесценции ПК, выявления возможностей изменения фотолюминесцентных свойств ПК и управления ими с помощью лазерного излучения.

Основные положения, выносимые на защиту 1. Впервые на специально приготовленных тонких (до 85 нм) образцах пористого кремния показано, что спектр люминесценции не зависит от длины волны возбуждающего излучения (для длин волн лежащих выше края поглощения), что указывает на существование выделенной системы уровней в

ПК, отвечающих за люминесценцию.

2. Экспериментально показано, что для тонких образцов пористого кремния р-типа зависимость интенсивности (1фл) фотолюминесценции (на длине волны максимума спектра) от плотности мощности возбуждающего излучения (q) (при импульсном воздействии) проявляет нелинейный характер начиная с q=5*103 Вт/см2 (/1=266 нм) и q=3*105 Вт/см2 (}i=532 нм), при плотности мощности от q=2*105 Вт/см2 до q=4*105 Вт/см2 (Х=266 нм) и от q=5*106 Вт/см2 до q=8*106 Вт/см2 (À,=532 нм) находится в насыщении, и при дальнейшем увеличении q необратимо уменьшается до нуля.

3. С помощью масс-спектрометрической методики обнаружена и исследована абляция при воздействии излучением с ^=532 нм (q>8*106 Вт/см2) и Х=266 нм (q>7*105 Вт/см2) на поверхность пористого кремния. Основными продуктами абляции в обоих случаях являются Нг, С2Н2, Si и SiO. Совокупность экспериментальных результатов позволяет утверждать, что наблюдаемый абляционный процесс является результатом термического разрушения нанокристаллов пористого кремния.

4. Методом масс-спектрометрии, обнаружена неравновесная фотодесорбция Нг и Si с поверхности нанопористого кремния при воздействии излучением с л=532 нм (в диапазоне q от 105 Вт/см2 до 7*106 Вт/см2) и излучением с ^=266 нм (в диапазоне q от 3*104 Вт/см2 до ~105 Вт/см2). На основании сравнения масс-спектрометрических и фотолюминесцентных исследований предложен механизм наблюдаемого явления, при котором фотодесорбция является следствием разрыва химических связей Si-Si и Si-Hx на поверхности нанокристаллов, вызванного тем, что при значительном увеличении концентрации фотовозбуждённых носителей (в условиях высокого уровня лазерного возбуждения) возрастает вероятность их локализации на поверхностных 8ьНх комплексах.

5. С помощью методики лазерно-индуцированной люминесценции с временным разрешением, обнаружен эффект резонансного безызлучательного переноса возбуждения между нанокристаллами пористого, кремния и молекулами йода, физсорбированными на его поверхности.

6. Методом масс-спектрометрии обнаружена высокоэнергетичная (кинетическая энергия частиц от 3 до 1 эВ) десорбция молекул йода, физсорбированных на поверхности пористого кремния, при возбуждении пористого кремния излучением с Х=266 нм и д=2*104 Вт/см2. Предложен механизм десорбции, заключающийся в том, что резонансное возбуждение молекулы йода вызвано переносом возбуждения от нанокристаллов кремния. В условиях ограниченного объёма нанопор такое возбуждение Ь сопровождается франк-кондоновским переходом комплекса молекула-поверхность в состояние с большей потенциальной энергией и выделением избытка этой энергии в виде кинетической.

Научная новизна работы

1. Впервые показано, что для тонких (до 85 нм) образцов пористого кремния спектр люминесценции не зависит от длины волны возбуждающего излучения (выше края поглощения), что указывает на существование выделенной системы уровней в пористом кремнии, отвечающих за люминесценцию.

2. Экспериментально зарегистрированы зависимости интенсивности фотолюминесценции тонких образцов пористого кремния р-типа от плотности мощности возбуждающего излучения (ц) которая носит нелинейный характер начиная с ц=5*103 Вт/см2 (Х=266 нм) и ц=3*105 Вт/см2 (А=532 нм и, затем, выходит на насыщение, что объясняется насыщением возбуждённых состояний.

Экспериментально показана возможность управления спектром фотолюминесценции образца пористого кремния (обработанного после приготовления в гептане) изменением плотности мощности возбуждающего излучения.

3. Экспериментально обнаружена и исследована абляция при воздействии излучением с >.=532 нм (Ч>8*106 Вт/см2) и >=266 нм (я>7*105 Вт/см2) на поверхность пористого кремния, основными продуктами которой в обоих случаях являются Ш, С2Н2, 81 и 8Ю. Показано, что наблюдаемый абляционный процесс является результатом термического разрушения нанокристаллов пористого кремния.

4. Впервые обнаружена неравновесная фотодесорбция Н2 и 81 с поверхности нанопористого кремния при воздействии излучением с Х=532 нм при q от 2*106 Вт/см2 до q=7*106 Вт/см2 и излучением с А=266 нм при д от 3*104 Вт/см2 до ~105 Вт/см2). Предложен механизм фотодесорбции, при котором высокая интенсивность возбуждающего излучения вызывает значительное увеличение концентрации фотовозбуждённых носителей и их локализацию на поверхностных 8ьНх комплексах, что и приводит к увеличению выхода неравновесной фотодесорбции Ш и 81 с поверхности пористого кремния.

5. Впервые показана возможность переноса энергии по резонансному механизму между нанокристаллами пористого кремния и молекулами йода, физсорбированными на его поверхности, что позволяет по новому взглянуть на проблему релаксации в пористом кремнии - а именно, рассматривать нанокристаллы пористого кремния как некие макромолекулы, обладающие дипольным моментом.

6. Обнаружен эффект высокоэнергетичной фотодесорбции йода с поверхности пористого кремния при непрямом возбуждении вследствие резонансного переноса возбуждения между нанокристаллами пористого кремния и физсорбированными молекулами йода.

Практическая ценность результатов

1. Впервые обнаруженная закономерность, говорящая о том, что спектр люминесценции не зависит от длины волны возбуждающего излучения (для длин волн лежащих выше края поглощения) в пористом кремнии позволяет снять многие противоречия экспериментальных результатов по пористому кремнию, что даёт возможность продвинуться в понимании природы его ФЛ, а также позволяет стимулировать поверхностные фотопроцессы немонохроматическим излучением.

2. Определены параметры возбуждающего лазерного излучения (А,=532 им при q от 2*106 Вт/см2 до q=7*106 Вт/см2 и ?i=266 нм при q от 3*104 Вт/см2 до ~105 Вт/см2), приводящего к неравновесной фотодесорбции Нг и Si с поверхности нанопористого кремния, и, при этом, не разрушающего поверхность. На основании проведённых экспериментальных исследований предложен механизм фотодесорбции, при котором высокая интенсивность возбуждающего излучения приводит к значительному увеличению концентрации фотовозбуждённых носителей и их локализации на поверхностных комплексах, что и вызывает увеличение выхода неравновесной фотодесорбции Нг и Si с поверхности пористого кремния.

3. Обнаруженный эффект переноса возбуждения по резонансному механизму между нанопористым кремнием и молекулами йода, физсорбированными на его поверхности, открывает возможность для создания различного рода датчиков, в том числе и на некоторые органические соединения. Кроме того, это даёт возможность рассматривать наноразмерные образования на поверхности пористого кремния как некие макромолекулы.

4. Экспериментально обнаруженный эффект высокоэнергетичной фотодесорбции йода с поверхности пористого кремния вследствие резонансного переноса возбуждения демонстрирует возможность инициирования поверхностных фотопроцессов, таких как фотодесорбция, фотодиссоциация, поверхностные фотохимические реакции при непрямом возбуждении сорбированных молекул.

Апробация работы

Результаты докладывались на 16-й Международной конференции по Когерентной и Нелинейной Оптике - ICONO'98 (г.Москва, 1998г.), на Международной конференции Nanomeeting'99 (г.Минск, 1999г.), на 2-ой Международной Конференции Porous Semiconductors - Science and Technology (г.Мадрид, 2000г.), на 15-ой Международной Конференции по Масс-спектрометрии IMSC'2000 (г.Барселона), на научных сессиях МИФИ-98 г.Москва, 1998г.), МИФИ-99 (г.Москва, 1999г.), МИФИ-2000 (г.Москва,

2000г.) и МИФИ-2001 (г.Москва, 2001г.).

ПУБЛИКАЦИИ

Основные результаты, изложенные в диссертации, опубликованы в следующих печатных работах:

1. Bykovskii,Yu.A., Chistyakov,A.A., Karavanskii,V.A., Kotkovskii,G.E., Kazantseva,E.V., Kuznetsov,M.B., Photoprocesses on the surface of nanoporous silicon., Laser Physics, v9, №3, 687,1999.

2. Bykovskii,Yu.A., Kotkovskii,G.E., Kuznetsoy,M.B., Chistyakov,A.A., Karavanskii,Y.A., Photoprocesses on the surface of nanoporous semiconductors, Proc. SPIE, v.3734, pp. 339-346, ICONO'98.

3. Bykovskii,Yu.A., Kotkovskii,G.E., Kuznetsov,M.B., Chistyakov,A.A., Karavanskii,Y.A., Photoprocesses on the surface of nanoporous semiconductors, Physics, Chemistry and Application of nanostructures - Review and short notes of nanomeeting'99. Minsk, pp.241-247.

4. Быковский Ю.А., Караванский B.A., Котковский Г.Е., Кузнецов М.Б., Чистяков А.А., Ломов А.А., Гаврилов С.А., Фотофизические процессы стимулированные в нанопористом кремнии мощным лазерным излучением, ЖЭТФ, т.117, вып.1, стр.136-144, 2000.

5. Chistyakov,A.A., Karavanskii,V.A., Kuznetsov,M.B., Kotkovskii,G.E., Yoronkova,G.M., Zuev,V.V., Orlova,L.K., On the possibility of controlling the photoluminescece spectrum of nanoporous silicon with laser radiation, Laser Physics, vlO, №4, 2000, pp. 881-886.

6. Byko\skii,Yu.A., Kotkovskii,G.E., Kuznetsov,M.B., Chistyakov,A.A., Karavanskii,Y.A., in XVI International Conference on Coherent and Nonlinear Optics technical digest, Moscow, Jun29-July3, p.243,1998.

7. Karavanskii,V.A., Chistyakov,A.A., Kotkovskii,G.E., Kuznetsov,M.B., in extended abstracts of the 2-nd International Conference Porous Semiconductors-Science and Technologiy, Madrid, 12-17 March, 2000, p.291.

8. Chistyakov,A.A., Kuznetsov,M.B., Zakharchenko,K.V., Karavanskii,V.A., in 15-th International Mass-Spectrometry Conference book of abstract, Barcelona, 27August-lSpt., 2000, p386.

9. Ю.А.Быковский, В.В.Зуев, Г.Е.Котковский, М.Б.Кузнецов, А.А.Чистяков, Г.М.Воронкова -Исследование нанопористых поверхностей. - В кн. Научная сессия МИФИ-98. Сборник научных трудов. Тез.докл., Москва, Типогр.МИФИ, стр. 66.

10. Ю.А.Быковский, Г.Е.Котковский, М.Б. Кузнецов, О.А.Ляскина, А.А.Чистяков. - Фотопроцессы на поверхности наноструктур. - В кн. Научная сессия МИФИ-99. Сборник научных трудов. Тез.докл., Москва, Типогр. МИФИ, стр.155.

11. Ю.А.Быковский, В.А.Караванский, Г.Е.Котковский, М.Б.Кузнецов,

A.А.Чистяков, Г.М.Воронкова, Е.В.Казанцева -Резонансные фотопроцессы на поверхности нанопористого кремния. - В кн. Научная сессия МИФИ-99. Сборник научных трудов. Тез.докл., Москва, Типогр.МИФИ, стр. 151.

12. А.А.Чистяков, М.Б.Кузнецов, Г.М.Воронкова, Л.К.Орлова, В.В.Зуев, Г.Е.Котковский. Исследование коротковолновой фотолюминесценции в нанопористом кремнии, - В кн. Научная сессия МИФИ-2000. Сборник научных трудов. Тез.докл., Москва, Типогр.МИФИ, стр. 152.

13. Ю.А.Быковский, А.А.Чистяков, М.Б.Кузнецов, Г.Е.Котковский,

B.А.Караванский. Фотопроцессы стимулированные в нанопористом кремнии мощным лазерным излучением. В кн. Научная сессия МИФИ-2000. Сборник научных трудов. Тез.докл., Москва, Типогр.МИФИ, стр. 154.

14. Ю.А.Быковский, А.А.Чистяков, М.Б.Кузнецов, К.В.Захарченко, Г.Е.Котковский, В.А.Караванский. Резонансный безызлучательный перенос возбуждения между нанокристаллами пористого кремния и молекулами Ь. В кн. Научная сессия МИФИ-2001. Сборник научных трудов. Тез.докл., Москва, Типогр.МИФИ, стр. 185.

15. А.А.Чистяков, М.Б.Кузнецов, К.В.Захарченко, Г.Е.Котковский, В.А.Караванский. неравновесная лазерная десорбция Нг и Si с поверхности нанопористого кремния. В кн. Научная сессия МИФИ-2001. Сборник научных трудов. Тез.докл., Москва, Типогр.МИФИ, стр. 187.

16. К.В.Захарченко, М.Б.Кузнецов. Оже-рекомбинация в нанокристаллах пористого кремния. В кн. Научная сессия МИФИ-2001. Сборник научных трудов. Тез .докл., Москва, Типогр.МИФИ, стр. 161.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Кузнецов, Михаил Борисович

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ РАБОТЫ 1. Экспериментально установлено, что для тонких (до 85 нм) образцов нанопористого кремния для всего спектра возбуждения, расположенного выше края поглощения, спектр фотолюминесценции ПК не зависит от длины волны возбуждения (в нашем случае для излучения с А<532 нм) на линейном участке зависимости 1фл(ц). В этих условиях, при любой энергии кванта, носители заряда после возбуждения безызлучательно релаксируют на выделенную систему уровней в нанокристаллах ПК с которой и происходит люминесценция.

2. Для тонких образцов ПК р-типа экспериментально показано, что зависимость интенсивности фотолюминесценции от плотности мощности возбуждающего излучения (q) носит нелинейный характер начиная с определённого уровня возбуждения (q>7*103 Вт/см2 для 1=266 нм и при q>2*105 Вт/см2 для А,=532 нм) и выходит на насыщение при q=2*105 Вт/см2 для À=266 нм и q=5*106 Вт/см2 для А=532 нм, при дальнейшем увеличении q выше 4*105 Вт/см2 (А=266 нм) и 8*106 Вт/см2 (1=532 нм) резко и необратимо уменьшается до нуля.

3. С помощью масс-спектрометрической методики обнаружена и исследована абляция при воздействии излучением с 1=532 нм (q>8*106 Вт/см2) и 1=266 нм (q>7*105 Вт/см2) на поверхность пористого кремния. Основными продуктами абляции в обоих случаях являются Н2, С2Н2, Si и SiO. Совокупность экспериментальных результатов позволяет утверждать, что наблюдаемый абляционный процесс является результатом термического разрушения нанокристаллов пористого кремния.

4. Впервые обнаружена неравновесная фотодесорбция Н2 и Si с поверхности нанопористого кремния при воздействии излучением с 1=532 нм при q от 2*106 Вт/см2 до q=7*106 Вт/см2. Десорбция является следствием разрыва химических связей Si-Si и Si-Hx на поверхности.

5. Предложен механизм фотодесорбции, при котором высокая интенсивность возбуждающего излучения приводит к значительному увеличению концентрации фотовозбуждённых носителей и их локализации на поверхностных 8ьНх комплексах, что и вызывает увеличение выхода неравновесной фотодесорбции Н2 и 81 с поверхности пористого кремния.

6. Экспериментально показана возможность управления спектрами фотолюминесценции образцов ПК изменением плотности мощности возбуждающего излучения. При этом в образцах ПК приготовленных анодированием в электролите сдвиг спектра составляет 30-40 нм, тогда как в ПК приготовленном методом химического травления и обработанном в гептане такой сдвиг достигает 80-100 нм.

7. Впервые экспериментально обнаружен эффект резонансного безызлучательного переноса возбуждения (фёрстеровский перенос) между нанокристаллами ПК и молекулами йода, физсорбированными на поверхности нанопористого кремния.

9. Обнаружена высокоэнергетичная (кинетическая энергия частиц ~3 - 1 эВ) десорбция молекул йода, физсорбированных на поверхности ПК, при непрямом возбуждении вследствие эффекта резонансного безызлучательного переноса возбуждения между нанокристаллами кремния и Ь. Предложено объяснение механизма десорбции основанное на том, что возбуждение молекулы йода в условиях ограниченного объёма нанопор сопровождается франк-кондоновским переходом комплекса молекула-поверхность в состояние с большей потенциальной энергией и выделением избытка этой энергии в виде кинетической.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Диссертационная работа посвящена изучению фотостимулированных процессов протекающих на поверхности нанопористого кремния при его возбуждении лазерным излучением в УФ- и видимой области спектра в широком диапазоне плотностей мощности. Актуальность темы связана, во-первых, с фундаментальным интересом к фотофизическим свойствам и особенностям процессов релаксации возбуждения нанопористого кремния. Во-вторых, существует и прикладной интерес к вопросам создания различных датчиков и оптоэлектронных приборов нового типа на основе пористого кремния. В настоящее время открылись возможности использования ПК в биомедицинских целях. Решение таких задач требует понимание физических механизмов фотолюминесценции ПК, релаксации и переноса возбуждения, как в самой структуре ПК, так и между нанокристаллами и сорбированными на поверхности молекулами. Важным оказывается определение возможностей изменения и управления фотофизическими свойствами ПК.

Целью данной работы являлось исследование фотопроцессов протекающих на поверхности нанопористого кремния под действием лазерного излучения в видимом- и УФ-диапазонах в широком интервале плотностей мощности q - до 5*107 Вт/см2 для выяснения механизмов фотолюминесценции ПК, выявлению механизмов релаксации ПК при высоком уровне возбуждения, в том числе и в присутствии сорбированных молекул йода на его поверхности. Для решения этой задачи использовалась комплексная экспериментальная методика, состоявшая из лазерной масс-спектрометрии, лазерно-индуцированной люминесценции и спектроскопии с временным разрешением. Исследование тонких (до 85 нм) образцов ПК показали, что спектр люминесценции не зависит от длины волны возбуждающего излучения (для длин волн лежащих выше края поглощения), что указывает на существование выделенной системы уровней в ПК, отвечающих за люминесценцию. Увеличение плотности мощности возбуждающего лазерного излучения приводит к тому, что зависимость 1фл(я), будучи при малых значениях q линейной, становится нелинейный характер начиная с q=5*103 Вт/см2 (А=266 нм) и q=3*105 Вт/см2 (^=532 нм). При дальнейшем увеличении плотности мощности до q=2*105 Вт/см2 (^=266 нм) и q=5*106 Вт/см2 (^=532 нм) выходит на насыщение, и резко и необратимо уменьшается до нуля при q выше 4*105 Вт/см2 (Х=266 нм) и 8*106 Вт/см2 (À,=532 нм). При этом на нелинейном участке зависимости I<M(q) в процесс безызлучательной релаксации начинает вносить заметный вклад тройная безызлучательныя Оже-рекомбинация, что приводит к уменьшению времени спада интенсивности фотолюминесценции. Кроме того, наблюдается сдвиг спектров люминесценции в коротковолновую область. Возбуждение ПК лазерным излучением с плотностью мощности, соответствующей нелинейному участку зависимости I<M(q) приводит к неравновесной фотодесорбции водорода и кремния. Фотодесорбция является следствием разрыва химических связей Si-Si и Si-Hx на поверхности, вызванного тем, что при значительном увеличении концентрации фотовозбуждённых носителей (в условиях высокого уровня возбуждения) возрастает вероятность их локализации на поверхностных Si-Hx комплексах.

Воздействие излучением с À,=532 нм (q>8*106 Вт/см2) и Х=266 нм (q>7*105 Вт/см2) на поверхность пористого кремния приводит к абляции, основными продуктами которой в обоих случаях являются Ш, С2Н2, Si и SiO. Наблюдаемый абляционный процесс является результатом термического разрушения нанокристаллов пористого кремния. Об этом свидетельствуют как люминесцентные, так и масс-спектрометрические исследования.

Сорбция молекул йода на поверхность ПК приводит к резкому обратимому изменению фотолюминесцентных характеристик ПК, выражающемуся в следующем: как интенсивность, так и время спада фотолюминесценции уменьшается в несколько раз. В результате десорбции физсорбированного йода указанные характеристики ПК полностью восстанавливаются. Причиной изменения фотолюминесцентных свойств ПК является, в основном, безызлучательный резонансный перенос возбуждения от нанокристаллов ПК к молекулам йода. Характерное значение эффективного расстояния переноса оказывается равным ~2 нм, что сравнимо как с размером нанокристаллов, так и с размером пор. В результате резонансного переноса молекула йода переходит в возбуждённое состояние, вследствие чего десорбирует, причём кинетическая энергия молекул оказывается аномально высокой - 3 - 1 эВ. Это объясняется тем, что резонансное возбуждение молекулы йода в условиях ограниченного объёма нанопор сопровождается франк-кондоновским переходом комплекса молекула-поверхность в состояние с большей потенциальной энергией и выделением избытка этой энергии в виде кинетической.

Таким образом, в результате проделанной работы мы видим, что характер процессов релаксации возбуждения и фотопроцессов в нанопористом кремнии сильно зависит от уровня возбуждения. Немаловажную роль здесь могут играть и поверхностные и сорбционные состояния. Возможность управления, в том числе и селективного, этими состояниями - ключ к управлению свойствами нанопористого кремния. Обнаруженное явление резонансного безызлучательного переноса открывает новые возможности использования пористого кремния и других нанопористых материалов в получении лазерной генерации, в стимулировании фотопроцессов, а также при создании датчиков, сенсоров, биологических меток.

В заключение хочу выразить искреннюю благодарность своим научным руководителям: Юрию Алексеевичу Быковскому, всегда внимательно относившемуся ко мне на протяжении всего времени учёбы и работы на 25 кафедре, и Александру Александровичу Чистякову, практически сделавшего из меня физика-экспериментатора, потратившего на это огромное количество своих сил и времени. Хочу поблагодарить также Геннадия Евгеньевича Котковского за помощь, поддержку и советы, Владимира Андреевича Караванского, Кирилла Викторовича Захарченко, Вячеслава Васильевича Зуева, Галину Михайловну Воронкову и Людмилу Константиновну Орлову за большой вклад в работу, а также весь коллектив кафедры физики твёрдого тела за доброжелательное отношение и содействие на протяжении учёбы и работы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Кузнецов, Михаил Борисович, 2001 год

1. L.T.Canham, Silicon quantum wire array fabrication by electrochemical and chemical dissolution of wafers, Appl.Phys.Lett, v57,1990, pl046.

2. A.G.Cullis, L.T.Canham,P.D.J.Calcott, The structural and luminescence properties of porous silicon, J. Appl.Phys, v82, N3,1997, pp.909.

3. Л.Л.Федоренко, А.Д.Сардалы, Э.Б.Копанович, С.В.Свечников, С.П.Дикий, С.В.Баранек, Релаксационные спектры фотолюминесценции нанопористого кремния, полученного химическим травлением лазерно-модифицированного кремния, ФТПП, т31, №1,1997, с.6.

4. N.Hadj Zoubir, M.Vergant, T.Delatour, A.Burneau, Ph.de Donato, O.Barres, Natural Oxidation of Annealed Chemically Etched Porous Silicon,Thin Solid Films,V255,1995, p.228.

5. D.I.Kovalev, I.D.Yaroshetskii, T.Mushcik, V.Petrova-Koch, F.Koch, Fast and siow visible luminescence Band of oxidized porous silicon, Appl.Phys.Lett, v64,1994, p.214.

6. A.G.Cullis, L.T.Canham, O.D.Dossor, in Light Emission From Silicon, Materials Research Sotiety, Pittsburgh, 1992, p.7.

7. G.Bomchil, A.Halimaouli. R.Herino, Material and its application in Si on insulator technologies, Appl.Surf.Sci., 41/2,1989, p.604.

8. L.E.Friedersdorf, P.C.Searson, S.M.Prokes, O.J.Glembocki, J.M.Macaulay, Influence of Stress on the Photoluminescence of Porous Silicon Structures, Appl.Phys.Lett., V60,1992, p.2285.

9. N.Noguchi, I.Suemune, M.Yamanishi, G.C.Hua, N.Otsuka, Study of Luminescent Region in Anodized Porous Silicons by Photoluminescence Imaging and Their Microstructures, Jpn.J.Appl.Phys., V31,1992, p.L490.

10. X.Wang, G.Shi, F.L.Zhang, H.J.Chen, W.Wang, P.H.Hao, X.Y.Hou, Critical Conditions for Achieving Blue-Light Emission from Porous Silicon, Appl.Phys.Lett., V63,1993, p.2363.

11. A.G.Cullis, L.T.Canham, Quantum size effect in highli porous crystalline Si, Nature, London, 353,1991, p.335.

12. J.vonBehren, P.M.Fauchet, E.H.Chimowitz, C.T.Lira, Properties of Ultrathin Films of Porous Silicon, J.Vac.Sci.& Tech. B, V13,1995,p.l225.

13. Canham L.T.,Luminescent Bands and Their Proposed Origins in Highly Porous Silicon, Phys.Sat.Solidi B, V190,1995, p.9.

14. L.Tsybeskov, J.V.Vandyshev, P.M.Fauchet,Blue Emission in Porous Silicon -Oxygen-Related Photoluminescence Source,Phys.Rev.B, V49,1994, p.7821.

15. T.L.Canham, A.Loni, P.D.J.Calcott, A.J.Simons, C.Reeves, M.R.Houlton, J.P.Newey, K.J.Nash, T.J.Cox, On the Origin of Blue Luminescence Arising from Atmospheric Impregnation of Oxidized Porous Silicon,ThinSolidFilm, V276, 1996, p.112.

16. J.S.Vial, A.Bsiesy, F.Gaspard, R.Herino M.Ligeon, F.Muller, R.Romestain, R.M.Macforlane, Mechanism of visible-light emission from electro oxidized porous silicon, Phys.Rev.B, v45, N24,1992, p.14171.

17. A.J.Kontkiewicz, A.M.Kontkiewicz, J.Sejka, S.Sen, J.Nowak, и др., Evidence that Blue luminescence of oxidized porous silicon orginates from Si02, Appl.Phys.Lett, 65(11), 1994, p.1436.

18. A.Bsiesy,J.S.Vial, F.Gaspard, R.Herino, и др., Photoluminescence of porous silicon and oxidized porous silicon layer, Surf.Sci., 254,1991, p.195.

19. А.Н.Старухин, А.А.Лебедев, Б.С.Разбирихин, Л.М.Капитонова, Скрытая анизотропия излучательных переходов в пористом кремнии, Письма в ЖТФ, т18, в16,1992, с 60.

20. Б.В.Каменев, Ю.Ю.Тимошенко, Рекомбинация фотовозбуждённых носителей заряда в наноструктурах пористого кремния с различным составом поверхностного покрытия, Поверхность, 11,1998, с 91.

21. N.Hadj Zoubir, M.Vergant, T.Delatour, A.Burneau, Ph.de Donato, Interpretation the quenching of luminescence in chemically etched porous silicon at desorption Sfflb, Appl.Phys.Lett, 65(1), 1994, p.82.

22. N.Hadj Zoubir, M.Vergant, Termal desorption spectroscopy study of chemically etched porous silicon, Appl.Surf.Sci., 89,1995, p.35.

23. К.Н.Ельцов, В.А.Караванский, В.В.Мартынов, Модификация пористого кремния в сверхвысоком вакууме и вклад нанокристаллов графита в фотолюминесценцию, Письма в ЖЭТФ, тбЗ, в2,1996, с. 106.

24. Y.Kanemitsu, Light emission from porous silicon and related materials, Phys.Report, 263,1995, p.1-91.

25. Н.Е.Корсунская, Т.В.Торчинская, Б.Р.Джумашев, Л.Ю.Хоменкова, Б.М.Булак, Два источника возбуждения фотолюминесценции пористого кремния, ФТПП, т31, №8,1997, с.908.

26. П.К.Кошкаров, Е.А.Констатинова, В.Ю.Тимошенко, Механизмы влияния адсорбции молекул на рекомбинационные процессы в пористом кремнии, ФТПП, тЗО, №8,1997, с.1479.

27. T.Tamura, A.Takazava, M.Yamamada, Blushifts in the photoluminescence of porous Si by immersion in deionized water, Japan.Appl.Phys, 32, L322,1993.

28. В.П.Бондаренко, А.М.Дорофеев, В.И.Левченко, Методы управления параметрами люминесценции пористого кремния в видимой области спектра, Письма в ЖТФ, т20, в8,1994, с 61.

29. Y.H.Xie, W.L.Wilson, F.M.Ross, J.A.Mucha, E.A.Fitzgerald, J.M.Macauley, T.D.Hams, Luminescence and structural stady of porous silicon films, J.Appl.Phys, 71, 1992, p2403.

30. K.J.Nash, L.T.Canham, P.D.J.Calcott, M.J.Kane, D.Brumhead, in Microcristalline Semiconductors: Materials Science and Devices, Materials research society, Pittsburg,PA, 1993, p.143.

31. M.Ohmukai, Y.Tsutsumi, Relaxation process of extited carriers in luminescent and nonluminescent porous silicon, J.Appl.Phys., v84, N8,1998, p.4459.

32. А.Н.Образцов, В.А.Караванский, Х.Охуши, Х.Ватанаба, О пространственной локализации центров люминесценции в плёнках пористого кремния, ФТПП, 1998, т 32, №8, с 1001.

33. P.D.J.Calcott, K.J.Nash, L.T.Canham, M.J.Kane, D.Brumhead, Spectroscopic identification of the luminescence mechanism of highly poros silicon, J.Luminescence, 57,1993,p257.

34. Е.Шатковский, Я.Веринский, Фотолюминесценция в пористом кремнии при интенсивном лазерном возбуждении, ФТПП, т.31, №5,1997, с.539.

35. М.С.Бреслер, И.Н.Яссиевич, Физические свойства и фотолюминесценция пористого кремния, Физика и техника Полупроводников, т.27, в5,1993, с.871.

36. В.Днепровский, В.Караванский, В.Климов, А.Маслов, Эффект размерного квантования и сильные оптические нелинейности в пористом кремнии, Письма в ЖЭТФ, т.57, в.7,1993,с.394.

37. Lehmann,V., Gosele,U., Porous silicon formation: a quantum wire effect, Appl.Phys.Lett, 58(8), 1991, p.856.

38. Hashimoto,A., Iwata,K., Ohcubo,M., New laser ablation phenomenon of porous silicon films by focused pulsed laser irradiation, J.Appl.Phys., 75(10), 5447,1994.

39. Laiho,R., Pavlov,A., Hovi,0., Tsuboi.T, Time dependence and optical quenching of photoluminescence in porous silicon, Appl.Phys.Lett., 63(3), 275,1993.

40. G.C.John, V.A.Sing, Porous silicon: Theoretical studies, Phys.Rep, v263, N2,1995, p.93.

41. G.Allen, J.P.Proot, C.Delerue, Electronic structure and optical properties of silicon cristallites: Application to porous silicon, Appl.Phys.Lett., 61,1992, p.1948.

42. M.Lannoo, G.Allen, C.Delerue, Theory of radiative and nonradiative transitions for semiconductors nanocristalls. J.of Luminescence, 70,1996, p.170.

43. M.S.Hybersten, Model of photon-assisted and zero-photon radiation transitions in nanoporous silicon, Phys.Rew.Lett., v72, N10,1994, p.1514.

44. B.Delley, E.F.Steigmeier, Size Dependence of Band-Gaps in Silicon Nanostructures, Appl.Phys.Lett., v67,1995, p.2370.

45. G.Allen, C.Delerue, M.Lannoo, Nature of Luminescent Surface-States of Semiconductor Nanocrystallites, Phys.Rew.Lett., v76,1996, p.2961.

46. Y.Kanemitsu, T.Ogawa, K.Shiraishi, K.Takeda, Visible luminescence from oxidized Si nanometre-sized spheres: exiton confinement on a spherical shell, Phys.Rev. B48, 1993, p.4883.

47. Е.Ф.Венгер, Э.Б.Копанович, С.И.Кириллова, Э.Г.Манойлов, В.Е.Примаченко, С.В.Свечиков, Исследование структуры ПК/кремний методом температурной зависимости фотоЭДС, ФТПП, тЗЗ, в.11,1999, с.1330.

48. C.Tsai, K.H.Li, J.Sarathy, S.Shih, J.C.Campbell, B.K.Hance, J.M.White, Termal treatment studies of the photoluminescence intensity of porous silicon, Appl.Phys.Lett., v59,1991, p.2814.

49. S.M.Prokes, O.J.Glembocki, V.M.Bermudez, R.Kaplan, L.E.Friedersdorf, P.C.Searson, Sihx Excitation An Alternate Mechanism for Porous Si Photoluminescence, Phys.Rew.B 45,1992, p.13788.

50. Kondo,M., New interpretation visible photoluminescence in porous silicon, J.Non-Cryctalline Solids, 164-166,941,1993.

51. Narasimhan,K.L., Banerjee,S., Srivasata,A.K., Sardesai,A., Anomalous temperature dependence of photoluminescence in porous silicon Appl. Phys. Lett., 62,(4), p.331,1993.

52. P.Mortin, J.F.Fernandes, C.Sanchez, TDS applied to investigate the hidrogen and silicon desorption kinetics from porous silicon, in extended abstracts of the 2-nd int. conf. Por. Sem.-Sci.Tech., Madrid, 12-17 March, 2000, p.236.

53. Б.Р.Джумашев, Обратимые и необратимые изменения спектров фотолюминесценции пористого кремния при выдерживании в воде, ФТПП, тЗЗ, №11,1999, с.1379.

54. T.Maruyama, S.Ohtani, Photoluminescence of Porous Silicon Exposed to Ambient Air, Appl.Phys.Lett., Vol 65,1994, p.1346.

55. T.Maruyama, S.Ohtani, Photoluminescence of Porous Silicon in Air, J.Electrochem.Soc, V143,1996, p.3704.

56. M.Ligeon, F.Muller, R.Herino, F.Gaspard, J.C.Vial, R.Romestain, S.Billat, A.Bsiesy,Analysis of the Electroluminescence Observed During the Anodic-Oxidation of Porous Layers Formed on Lightly P-Doped Silicon, J.Appl.Phys, У74,1993, p.1265.

57. J.C.Vial, S.Billat, A.Bsiesy, G.Fishman, F.Gaspard, R.Herino, M.Ligeon, F.Madeore, I.Mihalcescu, F.Muller, R.Romestain, Bright Visible-Light Emission from Electrooxidized Porous Silicon A Quantum Confinement Effect, Physica B, V185, 1993, p.593.

58. А.Качурин, И.Е.Тысченко, В.Скорупа, Р.А.Янков, К.С.Журавлёв, Н.А.Поездников, и др., Фотолюминесценция слоёв Si02, имплантированных ионами Si+ и отожжённых в импульсном режиме, ФТПП, т31, Ш6,1997, с.730.

59. D.Bellet, S.Billat, G.Dolino, M.Ligeon, C.Meyer, F.Muller, X-Ray Study of the Anodic-Oxidation of P+ Porous Silicon, Solid State Com., V86,1993, p.51.

60. I.Mihalcescu, J.S.Vial, A.Bsiesy, F.Muller, R.Romestain, E.Martin, G.Allen, C.Delerue, M.Lannoo, Saturation and voltage quenching of porous silicon luminescence and the importance of the Auger effect, Phys.Rev.B 51, N24,1995,p.17605.

61. R.M'ghaieth, I.Mihalcescu, H.Maaref, Auger effect as the origin of the fast-luminescent band of freshly anodized porous silicon, Phys.Rev.B 60,1999,p.4450.

62. Koos,M., Pocsik,I., Vazsonyi,E.B., Experimental proof for nanoparticle origin of photoluminecsence in porous silicon leyers, Appl. Phys. Lett., 62,1993, p.1797.

63. V.Yu.Timoshenko, Th.Dittrich, I.Sieber, J.Rappich, B.V.Kamenev, P.K.Kashkarov, Laser-induced melting of porous silicon, in extended abstracts of the 2nd int. conf. Por. Sem.-Sci.Tech., Madrid, 12-17 March, 2000, p.41.

64. D.Menzel, R.Gomer, Desorption from metal surface by low-energy electrons, J.Chem.Phys., 41,1964, p.3311.

65. P.Antoniewicz, Model for electron and photon stimulated desorption, Phys.Rev., B21,1980, p.3811.

66. Э.Ф.Лазнева, Лазерная десорбция, Л., 1990.

67. A.N.Artsyukhovich. Thermal and photochemical dinamics of oxigen on Pt(lll). A dissertation in candidacy for the degree of Doctor of Phylosophy, Department of Chemistry, University of Virginia, 1996.

68. T. J.Chuang, Laser-induced gas-surface interactions, Surf.Sci.Report,3,1983, p.l.

69. I.Harrison, J.C.Polanyi, P.A.Young, Photochemistry of adsorbed molecules.III. Photodissociation and photodesorption of СНзВг adsorbed on LiF(100)., J.Chem.Phys., v89,1988, p.1475.

70. F.Zimmerman, W.Ho, Velocity distribution of photochemically desorbed molecules, J.Chem.Phys., vlOO, 1994, p.10.

71. F.Zimmerman, W.Ho, Rotational-translational correlation in photochemically desorbed molecules, J.Chem.Phys., vlOl, 1994, p.5315.

72. F.Dzegilenko, E.Herbst, Classical dinamics of adsorbate-surface systems: Application to nontermal desorption, J.Chem.Phys., vlOO, 1994, p.9205.

73. P.M.Chu, Photodesorption dinamics CO from Si(lll), Surf.Sci., 321,1994, p.127.

74. A.Modl, K.Domen, T.Chuang. Laser-induced CH2 and C2H4 formation and desorption from CH2I2 adsorbed on A1 surface, Chem.Phys.Lett, vl54.1989, p.187.

75. K.Domen, T.Chuang. Laser-induced photodissotiation and desorption. CH2I2 adsorbed on Ag, J.Chem.Phys., v90.1989, p.3332.

76. D.V.Chakarov, W.Ho, Thermo- and photodesorption, dissotiation, reactions of H2S adsorbed on Si(lll)7x7, Surf.Sci., v323,1995, p.57.

77. M.Wolf, E.Hasselbrink, G.Ertl, X.-Y.Zhu, J.Wite, Mechanism excitation in photodissotiation of О2 on Pd(lll), Surf.Sci.Lett., 248,1991, p.L235.

78. W.Ho, Femtosecond laser-indused dinamicall quantum processes on solid surface, Surf.Sci., 363,1996,166.

79. S.Deliwala, R.J.Finay, J.R.Goldman, T.H.Her, W.D.Mieher, E.Mazur, Surface femtochemistry of O2 and CO on Pt(lll), Chem.Phys.Lett, v242.1995, p.617.

80. M.-L.Bocquet, P.Sautet, Molecule orbitails CO on Pt-surface, Surf.Sci., 360,1996, p.128.

81. Г.Е.Котковский, Лазерная десорбция и фотодиссоциация молекул иода на поверхности объёмного и нанопористого кварца. Диссертация на соискание учёной степени к.ф.-м.н., М.,МИФИ, 1999.

82. В.Кравченко, А.Орлов, Ю.Петров, А.Н.Прохоров, Резонансные когерентные процессы в лазерном поле. Труды ИОФАН, т11,1988, с.4.

83. Н.В.Карлов, Ю.Н.Пертров, и др. Наблюдение углубления адсорбционного потенциала молекул поверхностью твёрдого тела в поле резонансного лазерного излучения. Письма в ЖЭТФ, т41, и9,1985.

84. А.Орлов, Ю.Петров, Р.Петров, Лазерное возбуждение молекул при диффузии через пористые перегородки, ЖЭТФ,т53,1983, с.883.

85. Bykovskii Vu.A., Kotkovskii G.E., Kuznetsov M.B., Chistyakov A.A. -Photoprocesses on the surface of nanoporous quartz under the action of resonant laser radiation. Laser Physics, 1997 ,v.7, П5, p.1063.

86. Ю.А.Быковский, Д.В.Клочков, Г.Е.Котковский, А.А.Чистяков, Е.Н.Лопухина. Фотодесорбция высокоэнергетичных молекул йода с поверхности нанопористого кварца при резонансном лазерном воздействии. -Письма в ЖЭТФ, 1995,т.62, вып.5, стр.389.

87. Ю.А.Быковский, Г.Е.Котковский,Е.Н.Лопухина,А.А.Чистяков. Лазерный фотолиз молекул йода на поверхности. - Химия высоких энергий, 1994 г., т.28, № 4, с.369.

88. Быковский Ю.А., Котковский Г.Е., Кузнецов М.Б., Чистяков А.А. -Фотопроцессы на поверхности нанопористого кварца при резонансном лазерном воздействии, ЖЭТФ, 1998, т.114, вып.1(7), с.114.

89. Б.М.Костишко, А.М.Орлов, Т.Г.Емельянова, Химическая обработка пористого кремния и изменение его фотолюминесценции при непрерывном лазерном облучении, Письма в ЖТФ,т21,в.19,1995, с.32.

90. Б.М.Костишко, А.М.Орлов, Т.Г.Емельянова, Эволюция фотолюминесценции пористого кремния при одновременном термическом и лазерном воздействии, Письма в ЖТФ,т22,в.10,1996, с.68.

91. Б.М.Костишко, А.М.Орлов, Т.Г.Емельянова, Электронно-стимулированное гашение фотолюминесценции пористого кремния, Неорганические материалы ,т32, №12,1996, с.1432.

92. N.Koshida, Н.Коуаша, LED based on porous silicon, Appl.Phys.Lett., 60, 1992, p.347.

93. R.T.Collins, P.M.Fauchet, M.A.Tischler, Porous silicon from luminescence to LEDs, Phys.Today, У50Д997, p.24.

94. L.A.Balagurov, S.C.Bayliss, A.F.Orlov, B.Unal, D.G.Yarkin, Metall/PS/C-Si photodetectors based on unoxidized and oxidized porous silicon, in extended abstracts of the 2-nd int. conf. Por. Sem.-Sci.Tech., Madrid, 12-17 March, 2000, p.53.

95. S.S-Hullavarad, V.Bhoraskar, Visible luminescence from porous GaAs: Surface states releated mechanism, in extended abstracts of the 2-nd int. conf. Por. Sem.-Sci.Tech., Madrid, 12-17 March, 2000, p.177.

96. S.Content, W.C.Trogler, M.J.Sailor, Detection of nitrobenzene, DNT,TNT vapors by quenching of porous silicon photoluminescence, in extended abstracts of the 2-nd int. conf. Por. Sem.-Sci.Tech., Madrid, 12-17 March, 2000, p.175.

97. J.Harper, M.J.Sailor, Detection of nitric oxide and nitrogen dioxide with photoluminescence of porous silicon, Anal.Chem., 68,1996, p.3713.

98. J.Gao, T.Gao, M.J.Sailor, Porous silicon gas sensor on Brewster's angle reflection, in extended abstracts of the 2-nd int. conf. Por. Sem.-Sci.Tech., Madrid, 1217 March, 2000, p.273.

99. S.E.Letant, S.Content, F.Zenhausern, T.T.Tan, M.J.Sailor, Gas analis with porous silicon chips, in extended abstracts of the 2-nd int. conf. Por. Sem.-Sci.Tech., Madrid, 12-17 March, 2000, p.94.

100. V.Mulloni, Z.Gaburro, L.Pavesi, Porous silicon microactivities as optical chemical sensor, in extended abstracts of the 2-nd int. conf. Por. Sem.-Sci.Tech., Madrid, 12-17 March, 2000, p.101.

101. J.Droff, K.Lindstrom, L.Rosengren, T, Laurell, Porous silicon as carrier matrix in microstructured enzyme reactors yeilding high enzyme activities, J.Micromech.Microeng., 7,1997, p.14.

102. T, Laurell, L.Rosengren, J.Droff, Silicon wafer integrated enzyme reactors, Biosens.&Bioelectr., 10,1995, p.289.

103. E.Souteyrand, J.R.Martin, V.Polischuk, V.A.Vikulov, V.A.Skryshevsky, Hydrogen sensor based on Pd-thin porous silicon-Si Structure, in extended abstracts of the 2-nd int. conf. Por. Sem.-Sci.Tech., Madrid, 12-17 March, 2000, p. 102.

104. H.Arvin, M,Gavutis, J.Gustafsson, M.Schultzberg, S.Zangooie, P.Tengvall, Protein adsorption in thin porous silicon layers, in extended abstracts of the 2-nd int. conf. Por. Sem.-Sci.Tech., Madrid, 12-17 March, 2000, p.86.

105. A.M.Danishevskii, A.Yu.Rogachev, V.B.Shuman, E.G.Guk, Polarization memory in porous oxidized layer of SiC., Semiconductors 31(11), 1997, p.1387.

106. Z.Matic, R.R.Bilyalov, J.Poortsman, Fring through porous silicon ARC for multicristalline Si solar cells, in extended abstracts of the 2-nd int. conf. Por. Sem.-Sci.Tech., Madrid, 12-17 March, 2000, p.176.

107. Z.Matic, R.R.Bilyalov, J.Poortsman, Solar Energy Materials & Solar Cells, 60, 2000, p.391.

108. V.A.Skryshevsky, MIS-IL solar cell with porous silicon insulating film, in extended abstracts of the 2-nd int. conf. Por. Sem.-Sci.Tech., Madrid, 12-17 March, 2000, p.178.

109. T.Kinumi, T.Saisu, M.Takayama, H.Niwa, Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass-spectromrtry using an inorganic particle matrix for small molecule analisis, J.Mass Spectr., 35,2000, p.417.

110. G.R.Kinsel, D.S.Marynick, R.M.Knochenmuss, Proton transfer in molecular clasters: models for the charge transfer reaction in MALDI, in 15-th International Mass-Spectrometry Conference book of abstract, Barcelona, 27August-lSpt.,2000, p.35.

111. R.Zenobi, Fundamentals and applications of MALDI mass-spectrometry, in 15-th International Mass-Spectrometry Conference book of abstract, Barcelona, 27August-lSpt.,2000, p.41.

112. K.K.Murray, S.J.Lawson, S.N.Jackson, Infrared MALDI and liquid matrices, in 15-th International Mass-Spectrometry Conference book of abstract, Barcelona, 27August-lSpt.,2000, p.20.

113. А.А.Чистяков, Фотофизические и фотохимические процессы, стимулированные резонансным лазерным излучением на поверхности молекулярных конденсированных сред., Диссертация на соискание учёной степени д.ф.-м.н., М., 1998.

114. Физические величины, справочник, М., "Энергоатомиздат", 1991.

115. Быковский Ю.А., Караванский В.А., Котковский Г.Е., Кузнецов М.Б., Чистяков А.А., Ломов А.А., Гаврилов С.А., Фотофизические процессыстимулированные в нанопористом кремнии мощным лазерным излучением, ЖЭТФ, т.117, вып.1, стр.136-144, 2000.

116. Yu.A.Bykovskii, A.A.Chistyakov, V.A.Karavanskii, G.E.Kotkovscii, E.V.Kazantseva, M.B.Kuznetsov, Photoprocesses on the surface of nanoporous silicon., Laser Physics, v9, №3,1999.

117. А.Н.Артюхович, Фотодиссоциация молекул при резонансном УФ-лазерном воздействии на поверхность нитроароматических кристаллов., Диссертация на соискание учёной степени к.ф.-м.н., М., 1991.

118. А.А.Сысоев. Физика и техника масс-спектрометрических приборов и электромагнитных установок. М., Энергоатомиздат, 1983.

119. К.В.Захарченко, Расчёт числа столкновений продуктов лазерной десорбции., В кн. Научная сессия МИФИ-2000. Сборник научных трудов. Тез.докл., Москва, Типогр.МИФИ, стр. 161.

120. А.К.Кикоин, И.К.Кикоин, Молекулярная физика. М., "Физматгиз", 1976.

121. В.Б.Ошурко, Фотолиз и модификация поверхности полимера под действием резонансного УФ-лазерного излучения., Диссертация на соискание учёной степени к.ф.-м.н., М.,МИФИ, 1991.

122. Быковский Ю.А., Караванский В.А., Котковский Г.Е., Ляскина О.А., Чистяков А.А., Фотостимулированные процессы на поверхности пористого кремния., Поверхность, №9,1999, с.23.

123. Техническое описание и инструкция по эксплуатации усилителя высокочастотного широкополосного УЗ-29., М., "Машприборинторг", 1985.

124. Bykovskii,Yu.A., Kotkovskii,G.E., Kuznetsov,M.B., Chistyakov,A.A., Karavanskii,V.A., Photoprocesses on the surface of nanoporous semiconductors, Proc. SPIE, v.3734, pp. 339-346, ICONO'98.

125. Ю.А.Быковский, В.В.Зуев, Г.Е.Котковский, М.Б.Кузнецов, А.А.Чистяков, Г.М.Воронкова -Исследование нанопористых поверхностей. В кн. Научнаясессия МИФИ-98. Сборник научных трудов. Тез.докл., Москва, Типогр.МИФИ, стр. 66.

126. В.А.Караванский, А.А.Ломов, Е.В.Ракова, С.А.Гаврилов, Н.Н.Мельник, Т.Н.Заварицкая, В.А.Бушуев, Поверхность №12,1999, (в печати).

127. A.A.Chistyakov, V.A.Karavanskii, M.B.Kuznetsov, G.E.Kotkovskii, G.M.Voronkova, V.V.Zuev, L.K.Orlova, On the possibility of controlling the photoluminescece spectrum of nanoporous silicon with laser radiation, Laser Physics, vlO, П4,2000, pp. 881-886.

128. В.П.Грибковский, Теория поглощения и испускания света в полупроводниках, Минск, "Наука и техника", 1975.

129. Н.И.Коротеев, Л.И.Шумай, Физика мощного лазерного излучения, М., "Наука", 1991.

130. J.Dziewior, W.Schmid, Auger coefficient for highly doped and highly excited silicon, Appl.Phys.Lett., 31,1977, p.346.

131. E.Yablonovitch, T.Gmitter, Auger recombination in Si at low carrier densities, Appl.Phys.Lett., 49,1986, p.587.

132. H.Typpo, Молекулярная фотохимия.,M., "Мир", 1967.

133. Ю.А.Быковский, В.В.Зуев, Г.Е.Котковский, М.Б.Кузнецов, А.А.Чистяков, Г.М.Воронкова -Исследование нанопористых поверхностей. В кн. Научная сессия МИФИ-98. Сборник научных трудов. Тез.докл., Москва, Типогр.МИФИ, стр. 66.

134. Ю.А.Быковский, Г.Е.Котковский, М.Б. Кузнецов, О.А.Ляскина, А.А.Чистяков. Фотопроцессы на поверхности наноструктур. - В кн. Научная сессия МИФИ-99. Сборник научных трудов. Тез.докл., Москва, Типогр. МИФИ, стр.155.

135. Ю.А.Быковский, В.А.Караванский, Г.Е.Котковский, М.Б.Кузнецов,

136. A.А.Чистяков, Г.М.Воронкова, Е.В.Казанцева -Резонансные фотопроцессы на поверхности нанопористого кремния. В кн. Научная сессия МИФИ-99. Сборник научных трудов. Тез.докл., Москва, Типогр.МИФИ, стр. 151.

137. Ю.А.Быковский, А.А.Чистяков, М.Б.Кузнецов, Г.Е.Котковский,

138. B.А.Караванский. Фотопроцессы стимулированные в нанопористом кремниимощным лазерным излучением. В кн. Научная сессия МИФИ-2000. Сборник научных трудов. Тез.докл., Москва, Типогр.МИФИ, стр. 154.

139. А.Н.Межуев, Б.С.Подольский, В.А.Украинцев, А.А.Чернов, Эффективная температура продуктов при лазерном испарении и десорбции., Поверхность, 3, 1991, с.103.

140. П.К.Кошкаров, Е.А.Констатинова, С.А.Петрова, А.Э.Юнович, В.Ю.Тимошенко, К вопросу о температурной зависимости фотолюминесценции пористого кремния., ФТПП, т31, №6,1997, с.745ропскйпкля ГОСУ/UfGTT.:-¡;!í.-.qбиблиотека1. Sí51 -9 'О/