Действие быстрых тяжелых ионов на многослойные гетероструктуры Si/SiO$_2$

Исследовано действие ионов Xe, 167 МэВ, в интервале доз 10$^{12}$–3 $\cdot$ 10$^{13}$ см$^{-2}$ на гетероструктуры, состоявшие из 6 пар слоев Si/SiO$_2$ с толщинами $\sim$ 8 и $\sim$ 10 нм соответственно. По данным электронной микроскопии, облучение нарушало целостность слоев. При этом рамановские измерения свидетельствовали об увеличении рассеяния от аморфного кремния, а в спектрах фотолюминесценции появлялась желто-оранжевая полоса, присущая мелким выделениям Si в SiO$_2$. Отжиг при 800$^\circ$C восстанавливал сетку SiO$_2$, а отжиг при 1100$^\circ$C приводил к появлению более интенсивного пика фотолюминесценции в области 780 нм, характерного для нанокристаллов Si, причем интенсивность пика люминесценции росла с дозой. Считается, что облучение создает зародыши, облегчающие формирование нанокристаллов Si при последующем отжиге. Процессы протекают внутри треков благодаря сильным нагревам за счет ионизационных потерь ионов.