Ul'trafioletovaya katodolyuminestsentsiya ionno-indutsirovannykh defektov v geksagonal'nom nitride bora

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

Гексагональный нитрид бора выделяют среди твердотельных материалов, обладающих люминесцентными свойствами, как материал для создания источников одиночных фотонов, эффективно излучающих уже при комнатной температуре. В настоящей работе продемонстрированно, что бомбардировка ионами гелия c дозами 1 · 1014−5 · 1014 ион/cм2 приводит к усилению интенсивности излучения ультрафиолетовой спектральной полосы с максимумом на длине волны 320 нм, обусловленному образованием новых центров люминесценции. Последующее облучение электронами способствует еще большему разгоранию люминесценции полосы 320 нм, что, по-видимому, связано с образованием углеродосодержащих дефектов объеме hBN по механизму рекомбинационно-усиленной миграции. Большие дозы облучения ионами гелия, напротив, стимулируют образование центров безызлучательной рекомбинации, уменьшающих время жизни неравновесных носителей заряда.

Bibliografia

  1. J. L. O’brien, A. Furusawa, and J. Vuˇckovi´c, Nat. Photonics 3(12), 687 (2009); doi: 10.1038/nphoton.2009.229.
  2. T. E. Northup and R. Blatt, Nat. Photonics 8(5), 356 (2014); doi: 10.1038/NPHOTON.2014.53.
  3. H. J. Kimble, Nature 453(7198), 1023 (2008); doi: 10.1038/nature07127.
  4. G. Cassabois, P. Valvin, and B. Gil, Nat. Photonics 10, 262 (2016); doi: 10.1038/nphoton.2015.277.
  5. T. T. Tran, K. Bray, M. J. Ford, M. Toth, and I. Aharonovich, Nat. Nanotechnol. 11, 37 (2015); doi: 10.1038/NNANO.2015.242.
  6. R. Bourrellier, S. Meuret, A. Tararan, O. St´ephan, M. Kociak, L. H. G. Tizei, and A. Zobelli, Nano Lett. 16, 4317 (2016); doi: 10.1021/acs.nanolett.6b01368.
  7. I. Aharonovich, D. Englund, and M. Toth, Nat. Photonics 10, 631 (2016); doi: 10.1038/NPHOTON.2016.186.
  8. K. Watanabe, T. Taniguchi, and H. Kanda, Nat. Mater. 3(6), 404 (2004); doi: 10.1038/nmat1134.
  9. K. Watanabe, T. Taniguchi, T. Niiyama, K. Miya, and M. Taniguchi, Nat. Photonics 3(10), 591 (2009); doi: 10.1038/nphoton.2009.167.
  10. G. Venturi, S. Chiodini, N. Melchioni, E. Janzen, J. H. Edgar, C. Ronning, and A. Ambrosio. Laser Photonics Rev. 18(6), 2300973 (2024); doi: 10.1002/lpor.202300973.
  11. A. Vokhmintsev, I. Weinstein, and D. Zamyatin, J. Lumin. 208, 363 (2019); doi: 10.1016/j.jlumin.2018.12.036.
  12. L. Museur and A. Kanaev, J. Appl. Phys. 103(10), 103520 (2008); doi: 10.1063/1.2925685.
  13. A. B. Dhu-al Shaik, P. Palla, and D. Jenkins, Sci. Rep. 14(1), 811 (2024); doi: 10.1038/s41598-024-51504-x.
  14. S. A. Tawfik, S. Ali, M. Fronzi, M. Kianinia, T. T. Tran, C. Stampfl, I. Aharonovich, M. Toth, and M. J. Ford, Nanoscale 9(36), 13575 (2017); doi: 10.1039/c7nr04270a.
  15. D. Zhong, S. Gao, M. Saccone, J. R. Greer, M. Bernardi, S. Nadj-Perge, and A. Faraon, Nano Lett. 24(4), 1106 (2024); doi: 10.1021/acs.nanolett.3c03628.
  16. T. Vogl, G. Campbell, B. C. Buchler, Y. Lu, and P. K. Lam, Acs Photonics. 5(6), 2305 (2018); doi: 10.1021/acsphotonics.8b00127.
  17. H. Zhang, M. Lan, G. Tang, F. Chen, Z. Shu, F. Chend, and M. Li, J. Mater. Chem. C 7, 12211 (2019); doi: 10.1039/c9tc03695d.
  18. M. Kianinia, B. Regan, S. A. Tawfik, T. T. Tran, M. J. Ford, I. Aharonovich, and M. Toth, ACS Photonics 4(4), 768 (2017); doi: 10.1021/acsphotonics.7b00086.
  19. T. T. Tran, C. Elbadawi, D. Totonjian, C. J. Lobo, G. Grosso, H. Moon, D. R. Englund, M. J. Ford, I. Aharonovich, and M. Toth, ACS Nano. 10(8), 7331 (2016); doi: 10.1021/acsnano.6b03602.
  20. Y. V. Petrov, O. F. Vyvenko, O. A. Gogina, S. Kovalchuk, and K. Bolotin, Crystallography Reports 69(1), 53(2024); doi: 10.1134/S106377452360120X.
  21. O. A. Гогина, Ю. В. Петров, О. Ф. Вывенко, С. Ковальчук, K. Болотин, Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки 17(11), 49 2024; doi: 10.18721/JPM.171.108.
  22. N.-J. Guo, W. Liu, Z.-P. Li, Y.-Z. Yang, S. Yu, Y. Meng, Z.-A. Wang, X.-D. Zeng, F.-F. Yan, Q. Li, J.-F. Wang, J.-S. Xu, Y.-T. Wang, J.-S. Tang, C.-F. Li, G.-C. Guo, ACS Omega 7, 1733 (2022); doi: 10.1021/acsomega.1c04564.
  23. Ю. В. Петров, О. А. Гогина, О. Ф. Вывенко, S. Kovalchuk, K. Bolotin, K. Watanabe, T. Taniguchi, Журнал технической физики 92(8), 1166 (2022); doi: 10.21883/JTF.2022.08.52778.66-22.
  24. S. Hou, M. D. Birowosuto, S. Umar, M. A. Anicet, R. Y. Tay, P. Coquet, E. H. Teo, B. K. Tay, H. Wang, and E. H. T. Teo, 2D Mater 5, 015010 (2018); doi: 10.1088/2053-1583/aa8e61.
  25. S. Choi, T. T. Tran, C. Elbadawi, C. Lobo, X. Wang, S. Juodkazis, G. Seniutinas, M. Toth, and I. Aharonovich, ACS Appl. Mater. Interfaces 8(43), 29642 (2016); doi: 10.1021/acsami.6b09875.
  26. Ю. В. Петров, О. А. Гогина, О. Ф. Вывенко, S. Kovalchuk, and K. Bolotin, Журнал технической физики 93(7), 921 (2023); doi: 10.21883/JTF.2023.07.55746.62-23.
  27. Ю. В. Петров, О. Ф. Вывенко, О. А. Гогина, Т. В. Шаров, С. Ковальчук, К. Болотин, Известия РАН. Серия физическая 87(10), 1423 (2023); doi: 10.31857/S0367676523702484.
  28. T. Taniguchi and K. Watanabe, J. Cryst. Growth 303, 525 (2007); doi: 10.1016/j.jcrysgro.2006.12.061.
  29. Y. V. Petrov, O. F. Vyvenko, O. A. Gogina, S. Kovalchuk, K. Bolotin, K. Watanabe, T. Taniguchi, Journal of Physics: Conference Series. – IOP Publishing 2103(1), 012065 (2021); doi: 10.1088/1742-6596/2103/1/012065.
  30. Yu. V. Petrov, O. A. Gogina, O. F. Vyvenko, T. V. Sharov, E. V. Borisov, M. G. Prokudina, and A. F. Shevchun, Physica B: Condensed Matter 695, 416588 (2024); doi: 10.1016/j.physb.2024.416588.
  31. S. Cong, F. Zhang, S. Kahn et al. (Collaboration), Nat. Mater. 21(8), 896 (2022); doi: 10.1038/s41563-022-01303-4.
  32. T. Korona and M. Chojecki, Int. J. Quantum Chem. 119(14), e25925 (2019); doi: 10.1002/qua.25925.
  33. L. Weston, D. Wickramaratne, M. Mackoit, A. Alkauskas, and C. G. van de Walle, Phys. Rev. B 97(21), 214104 (2018)

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).