Оптические и структурные свойства двумерных слоёв кремния, встроенных в диэлектрическую матрицу фторида кальция

Abstract

В настоящее время во всем мире наблюдается повышенный интерес к двумерным материалам на основе кремния и германия [1]. Ожидается, что эти материалы будут иметь электронную структуру с прямой запрещенной зоной, что должно приводить к эффективной люминесценции. Настоящая работа направлена на поиск оптимальных условий для формирования двумерных слоёв Si, встроенных в диэлектрическую матрицу CaF2, а так же на исследование их структурных и оптических свойств. Нами был проведён рост эпитаксиальных структур, содержащих тонкие слои Si, встроенные в диэлектрическую матрицу CaF2. Рост проводился методом молекулярно-лучевой эпитаксии на подложках Si(111). Исследования морфологии поверхности выращенных структур позволили определить условия роста, благоприятные для формирования двумерных слоёв Si. Методом спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС) были проведены исследования колебательных спектров созданных структур. В спектрах КРС от структур с одним бислоем Si, встроенным в CaF2, обнаружен узкий пик при 418 см-1 , который обусловлен колебаниями Si-Si связей в плоскости двумерного слоя Si, интеркалированного в CaF2.