Аннотация результатов, полученных в 2023 году
В рамках проекта исследовались образцы гексагонального нитрида бора, полученные по различным технологиям. Тонкие пленки, отщепленные от массивных кристаллов, были перенесены на подложки кремния и нитрида кремния на кремнии. Исследованы спектральные распределения и карты катодолюминесценции исходных образцов гексагонального нитрида бора, а также образцов, локально облученных ионами гелия и электронами с различными энергиями и дозами облучения. В спектрах катодолюминесценции выделены характерные полосы, интенсивность которых зависит от технологии, по которой синтезировался нитрид бора. В частности, показано, что наибольшая интенсивность полосы, соответствующей межзонным переходам наблюдается в образцах, полученных из расплава при высоком давлении, что свидетельствует о меньшей концентрации центров рекомбинации. Обнаружено уменьшение интенсивности большинства полос катодолюминесценции в результате облучения ионами гелия, что свидетельствует об образовании центров безызлучательной рекомбинации, за исключением образцов, полученных методом газотранспортной реакции, в которых при небольших дозах облучения наблюдалось усиление полосы с максимумом в области 4,1 эВ, что может свидетельствовать об образовании новых центров люминесценции и/или изменении их зарядового состояния. Эффект усиления катодолюминесценции в той же области спектра наблюдался и в результате длительного облучения таких образцов электронами. При этом скорость увеличения интенсивности катодолюминесценции со временем облучения электронами увеличивалась с увеличением плотности потока электронов и уменьшалась с увеличением их энергии, что может быть связано с уменьшением интегральных потерь энергии электронов в слое нитрида бора. Данный эффект может быть использован для управляемого создания соответствующих центров люминесценции. При облучении электронами образцов, облученных ионами гелия обнаружен эффект увеличения интенсивности полосы в области 2 эВ. Исследование зависимостей интенсивности данной полосы катодолюминесценции от времени облучения электронами показывает, что на начальном этапе происходит быстрый рост интенсивности, который сменяется более медленным спадом, причем постоянные времени как роста, так и спада интенсивности увеличиваются при увеличении дозы облучения ионами гелия. Предполагается, что данный процесс может быть объяснен взаимной трансформацией ионно-индуцированных дефектов в соответствующие центры люминесценции. Полученные результаты могут быть использованы для управляемого локального создания центров люминесценции, соответствующих данной полосе, путем локального облучения электронами гексагонального нитрида бора, предварительно облученного ионами гелия.