Síntesis por implantación iónica de nanocristales semiconductores para dispositivos en tecnología de Si

Abstract

[ES] En este artículo se estudia la síntesis de nanocristales semiconductores elementales y compuestos elaborados por implantación iónica en SiO2. En el caso de los nanocristales de Si, se ha desarrollado un estudio sistemático que correlaciona las características de los precipitados y sus propiedades de luminiscencia. Nanopartículas de Ge, que presentan menor emisión pero mayor contraste en Microscopía Electrónica de Transmisión, han sido fabricadas para desarrollar un nuevo método de medida de la densidad de nanocristales en matrices amorfas. Por otro lado, nanopartículas de ZnS dopadas con Mn han sido elaboradas por primera vez con esta técnica, observando la emisión de un pico de luminescencia característico de una transición intra-Mn. Finalmente, se presentan los primeros resultados ópticos de capas coimplantadas con Si+ y C+, que muestran la presencia de tres picos intensos de luminescencia en las regiones roja, verde y azul del espectro visible, que ha sido relacionada con la presencia de diferentes tipos de nanopartículas. Cabe destacar que la emisión simultánea de los tres picos ha permitido la observación de una intensa emisión de luz blanca.

[EN] In this paper, we present the synthesis and the detailed characterisation of elemental and compound semiconducting nanoparticles ion beam synthesised in SiO2. In the case of Si nanoparticles, a systematic study has been developed in order to make the link between the characteristics of the precipitates and the optical properties. Ge nanoparticles, which emission is weak but having a strong contrast in Transmission Electron Microscopy, have been fabricated in order to develop a new method of precipitate density measurement. On the other hand, ZnS nanocrystals doped with Mn have been synthesised for the first time with this technique and show a PL emission centred at 2.12 eV, characteristics of an intra-Mn transition. Moreover, the first optical results of Si+ and C+ co-implanted layers are presented here and show three PL emissions, linked to the presence of three different types of nanoparticles. The simultaneous emission of these three peaks has allowed the observation of an intense white light.