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Mejora del proceso de pasivación de nanocristales de Si incrustados en SiO2 mediante la implantación de iones metálicos

Estudiamos la fotoluminiscencia (PL) de nanocristales de Si (Si-NCs) embebidos en SiO2 obtenidos por implantación iónica a energía MeV. Los Si-NCs se forman a gran profundidad (1-2 μm) dentro del SiO2 consiguiendo un sistema robusto y mejor protegido. Tras la implantación de iones metálicos (Ag o Au), y un posterior recocido térmico a 600°C bajo atmósfera que contiene hidrógeno, la señal PL exhibe un notable incremento. La implantación del ion metálico se realizó a energías tales que su distribución en el interior de la sílice no se solapa con la del ion de Si previamente implantado . Con un recocido adecuado, podrían nuclearse nanopartículas (NPs) de Ag o Au, y la señal PL de las Si-NC podría aumentar debido a las interacciones plasmónicas. Sin embargo, el daño inducido por la implantación del ion-metal puede aumentar la cantidad de hidrógeno, o nitrógeno, que se difunde en la matriz de SiO2. Como resultado, los defectos superficiales de los Si-NC pueden pasivarse mejor y, en consecuencia, se intensifica la PL del sistema. Hemos seleccionado diferentes atmósferas (aire, H2/N2 y Ar) para estudiar la relevancia de estos gases de recocido en el PL final de los Si-NCs tras la implantación de iones metálicos. Los estudios de PL y PL resuelto en el tiempo indican que el proceso de pasivación de defectos superficiales en Si-NCs es más efectivo cuando es asistido por la implantación de iones metálicos.

Autores: Jhovani, Bornacelli; Jorge Alejandro, Reyes Esqueda; Luis, Rodríguez Fernández; Alicia, Oliver

Idioma: Inglés

Editor: Hindawi Publishing Corporation

Año: 2013

Disponible con Suscripción Virtualpro

Artículo científico


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 11

Citaciones: Sin citaciones


Hindawi

Journal of Nanotechnology

Volume 2013, Article ID 736478, 9 pages

https://doi.org/10.1155/2013/736478

Jhovani Bornacelli, Jorge Alejandro Reyes Esqueda, Luis Rodríguez Fernández, Alicia Oliver

1 , Mexico

Academic Editor: A. M. Rao

Contact: jnt@hindawi.com

Descripción
Estudiamos la fotoluminiscencia (PL) de nanocristales de Si (Si-NCs) embebidos en SiO2 obtenidos por implantación iónica a energía MeV. Los Si-NCs se forman a gran profundidad (1-2 μm) dentro del SiO2 consiguiendo un sistema robusto y mejor protegido. Tras la implantación de iones metálicos (Ag o Au), y un posterior recocido térmico a 600°C bajo atmósfera que contiene hidrógeno, la señal PL exhibe un notable incremento. La implantación del ion metálico se realizó a energías tales que su distribución en el interior de la sílice no se solapa con la del ion de Si previamente implantado . Con un recocido adecuado, podrían nuclearse nanopartículas (NPs) de Ag o Au, y la señal PL de las Si-NC podría aumentar debido a las interacciones plasmónicas. Sin embargo, el daño inducido por la implantación del ion-metal puede aumentar la cantidad de hidrógeno, o nitrógeno, que se difunde en la matriz de SiO2. Como resultado, los defectos superficiales de los Si-NC pueden pasivarse mejor y, en consecuencia, se intensifica la PL del sistema. Hemos seleccionado diferentes atmósferas (aire, H2/N2 y Ar) para estudiar la relevancia de estos gases de recocido en el PL final de los Si-NCs tras la implantación de iones metálicos. Los estudios de PL y PL resuelto en el tiempo indican que el proceso de pasivación de defectos superficiales en Si-NCs es más efectivo cuando es asistido por la implantación de iones metálicos.

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