Fotoluminescência de nanocristais de Si produzidos por implantação iônica a quente: efeito da passivação em hidrogênio.

Abstract

A intensa atividade de pesquisa em nanoestruturados de Si nas últimas décadas tem sido motivada por estes serem potenciais candidatos à aplicações em dispositivos de optoeletrônica e fotônica. Na presente contribuição, investigamos o comportamento da fotoluminescência (PL) de nanocristais de Si (Si NCs) produzidos por implantação iônica a quente, posteriormente a um tratamento térmico em atmosfera composta por 95% de N₂ e 5% de H₂, chamado processo de passivação em “forming gas”. Quando as medidas de PL são feitas em baixa densidade de potência (~20 mW/cm²), dito regime linear, as amostras apresentam duas bandas de emissão de PL, centradas em 780 e 1000 nm, respectivamente. Em vista das bandas de emissão terem diferentes mecanismos de origem, torna-se oportuno investigar seu comportamento após o processo de passivação.  Observamos que a intensidade banda de PL centrada em 1000 nm é fortemente influenciada após este processo. Ainda, neste artigo, estudamos o comportamento da emissão, após a passivação, de amostras implantadas a 600 ^oC e recozidas a 1150 ^oC por diferentes intervalos de tempo. Os resultados encontrados evidenciam que o efeito de passivação sobre a banda centrada em 1000 nm é fortemente dependente do tempo de tratamento térmico empregado na formação dos nanocristais de Si.