Влияние температуры осаждения и отжига на люминесценцию германиевых нанокристаллов, сформированных в пленках GeO$_{x}$ и многослойных структурах Ge/SiO$_{2}$

Методом физического осаждения в вакууме получены содержащие нанокристаллы германия пленки GeO$_{x}$ и многослойные нанопериодические структуры Ge/SiO$_{2}$, управление свойствами которых осуществлялось путем варьирования температуры осаждения (35–590$^\circ$С) и отжига (400–1000$^\circ$C). Проведено сравнительное исследование оптических и структурных характеристик наносистем методами комбинационного рассеяния, ИК-спектроскопии, фотолюминесценции и электронной микроскопии, показавшими качественное подобие наносистем. Установлено, что отжиг при 600–800$^\circ$C приводит к образованию нанокристаллов германия с высокой плотностью ($\sim$10$^{12}$ cm$^{-2}$), в то время как в неотожженных материалах их плотность составляет $\sim$10$^{10}$ cm$^{-2}$. Средний размер нанокристаллов 5 $\pm$ 2 nm. Для обеих систем обнаружены три полосы люминесценции: при 1.2, 1.5–1.7 и 1.7–2.0 eV, происхождение которых связано с нанокристаллами Ge, кислородно-дефицитными центрами в GeO$_{x}$ и дефектами границы Ge/диэлектрик соответственно.