Фотолюминесцентное исследование упругих деформаций в эпитаксиальных слоях CaF$_{2}$/Si(111)

Показано, что ионы Eu$^{2+}$ являются чувствительным зондом, позволяющим по положению бесфононной линии люминесценции перехода $5d\to 4f$ измерять упругие деформации в эпитаксиальных слоях CaF$_{2}$/Si (111). Получена зависимость величины деформации в слое CaF$_{2}$ от его толщины в диапазоне 12$-$1100 нм. Показано, что слои толщиной 12$-$14 нм плоско сжаты, что связано с близким к псевдоморфному характером их роста ($a_{\text{CaF}_{2}} > a_{\text{Si}}$). При больших толщинах слои флюорита оказываются растянутыми, что вызвано возникновением дефектов, уменьшающих напряжения при температуре роста, обусловленные рассогласованием постоянных решеток слоя и подложки, и большей величиной коэффициента термического расширения CaF$_{2}$ по сравнению с Si.