【摘要】 正电子湮没光谱（PAS）非常适合研究半导体中的点缺陷，对负空位缺陷、中性空位缺陷和负电荷离子型缺陷具有选择性灵敏度。

在晶体硅量子点或硅纳米晶体（SiNC）的情况下，嵌入在SiO2中的通常包括五种类型的点缺陷，其中三种是晶体硅中悬空键轨道上的未配对电子。Pb和Pb(0)中心分别代表Si（111）/SiO2和Si（100）/SiO2界面的悬挂键中心。Pb(1)类似于Pb和P b(0)中心，但具有应变Si-Si键。此外，这些缺陷代表了非辐射复合路径，该路径有效地猝灭了各自量子点的光致发光（PL）

 

正电子湮没光谱（PAS）非常适合研究半导体中的点缺陷，对负空位缺陷、中性空位缺陷和负电荷离子型缺陷具有选择性灵敏度。正电子方法对材料的导电性不敏感，并且无论带隙的宽度如何，都可以很容易地应用于半导体。控制正电子注入能量的能力允许研究薄层和界面处的缺陷分布。在这项工作中， 用正电子湮没和光致发光光谱研究了镶嵌在SiO2基体中的硅纳米晶体。对800℃退火样品的S参数和W参数的分析表明，在非晶纳米点和周围基体之间的界面上存在正电子陷阱。在1150℃热处理的样品中观察到另一种陷阱状态，其中纳米点呈晶体形式。正电子最有可能被困在与纳米晶体表面悬垂键有关的缺陷中。样品的钝化一方面导致S参数的减小，意味着界面态的开放体积减小，另一方面，来自界面的正电子湮没信号增强。光致发光信号的强度随着纳米晶体的形成而增加。样品的钝化增强了光致发光信号，进一步表明纳米晶体表面发光猝灭的成功失活。钝化硅纳米晶体中正电子湮灭信号的增强和光致发光强度的增加表明，界面处的正电子陷阱对纳米晶体中的激子复合没有显著影响。