Введение
ГЛАВА 1. Получение и свойства гетерогенных систем на основе германия. состояние проблемы 10
1.1 Физико-химические свойства германия 10
1.1.1 Кристаллический германий 10
1.1.2 Оксиды германия 11
1.1.3 Тройные соединения германия с кислородом 14
1.2 Данные по получению и свойствам нанокристаллического германия 16
1.2.1 Известные подходы к получению нанокристаллов германия 16
1.2.2 Проблема измерения размера нанокристаллов германия 17
1.2.3 Люминесцентные свойства нанокристаллов германия 19
1.2.4 Проблема визуализации и классификации нанокристаллов в композитах 23
1.3 Микрорезонаторы 24
1.3.1 Типичные конструкции резонаторов. Вертикальные резонаторы 24
1.3.2 Усиление спонтанной эмиссии в резонаторе. Эффект Парселла 30
1.3.3 Спектральные свойства композита 32
1.4 Выводы к главе 1 35
ГЛАВА 2. Методики получения образцов и экспериментальных исследований 37
2.1 Предварительные вычислительные процедуры 37
2.1.1 Процедура расчета спектральных характеристик резонаторов 37
2.1.2 Аналитические подходы к проектированию вертикальных резонаторов 44
2.2 Методика получения 48
2.2.1 Общие подходы к получению 48
2.2.2 Формирование НК Ge в толстых пленках GeOx 48
2.2.3 Многослойные нанопериодические структуры GeOx/Оксид 49
2.2.4 Многослойные нанопериодические структуры Ge/Оксид 50
2.2.5 Вертикальные резонаторы с активным слоем, содержащим нанокристаллы 51
2.3 Приборные методики анализа 53
2.3.1 Методика получения снимков электронной просвечивающей микроскопии высокого разрешения 53
2.3.2 Методика измерения комбинационного рассеяния света 53
2.3.3 Методика измерения спектров ИК-поглощения света 54
2.3.4 Методика измерения спектров отражения 54
2.3.5 Методики измерения фотолюминесценции 54
2.4 Обработка результатов 55
2.4.1 Особенности микроскопических снимков композитов с нанокристаллами 55
2.4.2 Процедура визуализации нанокристаллов 57
ГЛАВА 3. Получение и анализ диэлектрических композитов 61
3.1 Многослойные нанопериодические структуры GeOx/Оксид 61
3.1.1 Влияние температуры осаждения на свойства композитных пленок GeOx 61
3.1.2 Влияние отжига на свойства композитных пленок GeOx 66
3.1.3 Влияние отжига GeOx/Оксид на структурные свойства. Размер НК Ge 70
3.1.4 Влияние отжига на фазовый состав GeOx/Оксид 73
3.1.5 Влияние отжига на люминесцентные свойства структур GeOx/Оксид 76
3.1.6 Размерный эффект и люминесцентные свойства структур GeOx/Оксид 81
3.1.7 Размер НК Ge в структурах до отжига 89
3.2 Многослойные нанопериодические структуры Ge/Оксид 91
3.2.1 Модификация структуры Ge/Оксид на примере Ge/SiO2 91
3.2.2 Влияние материала барьерного оксида на структурные свойства Ge/Al2O3 и Ge/HfO2 98
3.2.3 Люминесцентные свойства Ge/Оксид 101
3.2.4 Модификация Ge/Оксид имплантацией ионов кислорода и отжигом 106
3.3 Выводы к главе 3 108
ГЛАВА 4. Вертикальные микрорезонаторы 110
4.1 Спектральные характеристики вертикальных резонаторов 110
4.1.1 Спектральные характеристики зеркал и микрорезонаторов 110
4.1.2 Влияние отжига на спектральные свойства отражателей 112
4.2 Усиливающие свойства резонаторов 113
4.2.1 Повышение спонтанной эмиссии. Проверка эффекта Парселла 113
4.2.2 О выборе источника оптической накачки 121
4.3 Выводы к главе 4 123
Заключение 125
Список сокращений и условных обозначений 126
Список литературы 127
