Квантово-размерный эффект в пленках кремний-на-изоляторе, имплантированных большими дозами ионов водорода

В пленки кремний-на-изоляторе толщиной 280 нм были имплантированы ионы водорода с энергией 24 кэВ дозой 5 $\cdot$ 10$^{17}$ см$^{-2}$. В спектрах комбинационного рассеяния света наблюдались пики, соответствующие локализации оптических фононов в нанокристаллах кремния с размерами 1.9–2.5 нм. Доля нанокристаллической фазы составляла $\sim$10%. Обнаружена полоса фотолюминесценции с максимумом около 1.62 эВ, интенсивность которой имела немонотонную зависимость от температуры измерений в диапазоне 88–300 K. Рост излучательной рекомбинации при температуре менее 150 K объясняется в рамках двухуровневой модели энергии сильно локализованных электронов и дырок. Величина энергии активации роста фотолюминесценции составляет 12.4 мэВ и соответствует энергии расщепления возбужденного состояния носителей зарядов, локализованных в нанокристалле кремния.