纳米InP镶嵌复合薄膜的制备和光学性质

摘要

用射频磁控共溅方法制备了InP-SiO2纳米颗粒镶嵌复合薄膜, 分析了它的结构和形成规律. X射线衍射和Raman谱结果表明, InP纳米颗粒呈多晶结构, 颗粒平均尺寸为3～10 nm. 观察到了InP纳米颗粒Raman峰的红移和宽化现象, 可用声子限域模型给予解释. 光学透射谱表明, 该复合膜的光学吸收边在整个可见光范围可调制, 用量子限域效应解释了光学吸收带边的显著蓝移现象. 对于该体系, 由有效质量近似模型得到的理论值明显大于实验结果. 分析表明, InP纳米颗粒的激子有效质量并非为常数, 而与颗粒半径成反比关系, 这可能是导致理论值与实验值差别的主要原因. 讨论了该复合膜中InP纳米颗粒由直接带隙向间接带隙转变的可能性.