Münster 1999 – wissenschaftliches Programm
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O: Oberflächenphysik
O 16: Teilchen und Cluster (I)
O 16.6: Vortrag
Dienstag, 23. März 1999, 12:30–12:45, S2
Photolumineszenz und optische Eigenschaften von Si-Nanostrukturen auf CaF2 — •A. Iline, M. Andersson, F. Stietz und F. Träger — Fachbereich Physik, Universität Kassel, Heinrich-Plett-Str. 40, 34132 Kassel
In dem hier vorgestellten Experiment wurden Si-Nanostrukturen mit unterschiedlichen Größen, Formen und Größenverteilungen auf CaF2-Oberflächen durch Aufdampfen von Si-Atomen im UHV erzeugt. Mit Hilfe von Rasterkraftmikroskopie wurde die Morphologie und mit Raman-Spektroskopie die Kristallinität der Proben untersucht. Die optische Charakterisierung wurde mit Extinktionsspektroskopie im Wellenlängebereich zwischen 200 und 1100 nm durchgeführt. Dabei zeigt sich, daß die Form der Si-Cluster einen bedeutsamen Einfluß auf die optischen Spektren hat, da sie die Energie des Oberflächen-Plasmon-Polaritons maßgeblich beeinflußt. Mit Hilfe von elektrodynamischen Rechnungen wurden die optischen Eigenschaften modelliert, wobei sich eine gute Übereinstimmung zwischen Theorie und Experiment ergab.
Die Si-Nanostrukturen weisen Photolumineszenz (PL) bei Raumtemperatur auf. Die Messungen zeigen eine starke Abhängigkeit der PL-Intensität von der Clustergröße, wobei die energetische Position praktisch unverändert bleibt. Die Ergebnisse weisen darauf hin, daß sowohl der „Quantum Confinement“-Effekt als auch Oberflächen-Effekte für die Erklärung der PL in Si-Nanostrukturen eine große Rolle spielen.