FTIR and photoluminescence studies of porous silicon layers oxidized in controlled water vapor conditions

TLDR: In this paper, an estudio de la evolucion de las caracteristicas de los espectros de FTIR and the respuesta of fotoluminiscencia (PL) in peliculas de silicio poroso (PSL) oxidadas quimicamente and envejecidas in condiciones controladas was presented.

Abstract: Se presenta un estudio de la evolucion de las caracteristicas de los espectros de FTIR y la respuesta de fotoluminiscencia (PL) en peliculas de silicio poroso (PSL) oxidadas quimicamente y envejecidas en condiciones controladas. Las PSL se obtuvieron por el metodo electroquimico para obtener buena uniformidad en grandes areas. Las mediciones de FTIR en las PSL recien preparadas manifiestan bandas de siliciohidrogeno asociadas con la terminacion en hidrogeno de superficie de silicio poroso justo despues del proceso de porificacion. Al oxidar las peliculas, los distintos modos de vibracion se modifican. Esos modos de vibracion se relacionan con los defectos en el oxido de silicio que recubre la superficie del silicio poroso. Los espectros de PL en muestras recien preparadas presentan un maximo en ~700 nm. El espectro de PL en las PSL oxidadas quimicamente y luego envejecidas, en condicion de vapor de agua saturado, se modifica fuertemente con respecto a las muestras recien obtenidas. Estas variaciones estan asociadas con los cambios en la estructura de las PSL inducidos por los procesos de oxidacion. Los datos de FTIR y el comportamiento de la senal de PL nos permiten relacionar estas senales con los efectos de cuantizacion por pequenas dimensiones e indicar que las transiciones a altas energias las produce algun centro de defecto en la pelicula de oxido de silicio que se forma en su superficie. Las caracteristicas de las PSL reportadas en este trabajo son perfectamente reproducibles en las condiciones que se utilizaron para prepararlas; por ello, las peliculas pueden usarse en distintas aplicaciones.