Size effects in near-ultraviolet Raman spectra of few-nanometer-thick silicon-on-insulator nanofilms

2016

Жабық қол жеткізу Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1063/1.4947021
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

We have fabricated Si-on-insulator (SOI) layers with a thickness h1 of a few nanometers and examined them by Raman spectroscopy with 363.8 nm excitation. We have found that phonon and electron confinement play important roles in SOI with h1 < 10 nm. We have confirmed that the first-order longitudinal optical phonon Raman band displays size-induced major homogeneous broadening due to phonon lifetime reduction as well as minor inhomogeneous broadening due to wave vector relaxation (WVR), both kinds of broadening being independent of temperature. Due to WVR, transverse acoustic (TA) phonons become Raman-active and give rise to a broad band in the range of 100–200 cm−1. Another broad band appeared at 200–400 cm−1 in the spectrum of SOI is attributed to the superposition of 1st order Raman scattering on longitudinal acoustic phonons and 2nd order scattering on TA phonons. Suppression of resonance-assisted 2-nd order Raman bands in SOI spectra is explained by the electron-confinement-induced direct band gap enlargement compared to bulk Si, which is confirmed by SOI reflection spectra.