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SYCF: Symposium Cluster und Fullerene

SYCF III: HV III

SYCF III.1: Hauptvortrag

Dienstag, 16. März 1999, 11:30–12:00, PA1

Erzeugung und Charakterisierung leuchtender Silizium-Nanoteilchen — •Friedrich Huisken — MPI für Strömungsforschung Göttingen

Hochreine Cluster und Nanoteilchen aus Silizium werden durch gepulste CO₂-Laserpyrolyse von Silan in einem Strömungsreaktor erzeugt und durch eine Düse ins Vakuum expandiert. Der so gebildete Clusterstrahl wird dann mit Hilfe eines Flugzeitmassenspektrometers analysiert. Es zeigt sich, daß die Geschwindigkeit der Teilchen eng mit ihrer Masse korreliert und daß durch Einsatz eines Choppers eine drastische Einengung der Größenverteilung erreicht werden kann. Diese Technik wurde eingesetzt, um Silizium-Nanoteilchen mit Durchmessern zwischen 2 und 8 nm auf verschiedenen Substraten sanft zu deponieren und anschließend mit festkörperphysikalischen Methoden zu charakterisieren. Elektronenmikroskopische und ramanspekroskopische Untersuchungen ergaben, daß die Nanoteilchen in hohem Maße kristallin sind. Bei Bestrahlung von 4-nm-Teilchen mit UV-Licht (256 nm) ist ein intensives Leuchten (Photolumineszenz) im Roten zu beobachten. Die Wellenlänge der Photolumineszenz verschiebt sich mit größerwerdendem Teilchendurchmesser ins Infrarote. Dieses Phänomen verspricht interessante Anwendungen in der Optoelektronik und bietet darüberhinaus eine Erklärung für die im Interstellaren Raum beobachtete Extended Red Emission.