Si nanocrystal-based LEDs fabricated by ionimplantation and plasma-enhanced chemical vapourdeposition

Dept. Electrònica

Influence of average size and interface passivation on the spectral emission of Si nanocrystals embedded in SiO2

The correlation between the structural (average size and density) and optoelectronic properties [band gap and photoluminescence (PL)] of Si nanocrystals embedded in SiO2 is among the essential factors in understanding their emission mechanism. This correlation has been difficult to establish in the past due to the lack of reliable methods for measuring the size distribution of nanocrystals from electron microscopy, mainly because of the insufficient contrast between Si and SiO2. With this aim, we have recently developed a successful method for imaging Si nanocrystals in SiO2 matrices. This is done by using high-resolution electron microscopy in conjunction with conventional electron microscopy in dark field conditions. Then, by varying the time of annealing in a large time scale we have been able to track the nucleation, pure growth, and ripening stages of the nanocrystal population. The nucleation and pure growth stages are almost completed after a few minutes of annealing time at 1100°C in N2 and afterward the ensemble undergoes an asymptotic ripening process. In contrast, the PL intensity steadily increases and reaches saturation after 3-4 h of annealing at 1100°C. Forming gas postannealing considerably enhances the PL intensity but only for samples annealed previously in less time than that needed for PL saturation. The effects of forming gas are reversible and do not modify the spectral shape of the PL emission. The PL intensity shows at all times an inverse correlation with the amount of Pb paramagnetic centers at the Si-SiO2 nanocrystal-matrix interfaces, which have been measured by electron spin resonance. Consequently, the Pb centers or other centers associated with them are interfacial nonradiative channels for recombination and the emission yield largely depends on the interface passivation. We have correlated as well the average size of the nanocrystals with their optical band gap and PL emission energy. The band gap and emission energy shift to the blue as the nanocrystal size shrinks, in agreement with models based on quantum confinement. As a main result, we have found that the Stokes shift is independent of the average size of nanocrystals and has a constant value of 0.26±0.03 eV, which is almost twice the energy of the Si¿O vibration. This finding suggests that among the possible channels for radiative recombination, the dominant one for Si nanocrystals embedded in SiO2 is a fundamental transition spatially located at the Si¿SiO2 interface with the assistance of a local Si-O vibration.

Magnetization reversal and magnetic anisotropies in epitaxial Fe/MgO and Fe/MgO/Fe heterostructures grown on Si(001)

Epitaxial Fe/MgO heterostructures have been grown on Si(001) by a combination of sputtering and laser ablation deposition techniques. The growth of MgO on Si(001) is mainly determined by the nature of the interface, with large lattice mismatch and the presence of an amorphous layer of unclear origin. Reflection high energy electron diffraction patterns of this MgO buffer layer are characteristic of an epitaxial, but disordered, structure. The structural quality of subsequent Fe and MgO layers continuously improves due to the better lattice match and the burial of defects. A weak uniaxial in-plane magnetic anisotropy is found superimposed on the expected cubic biaxial anisotropy. This additional anisotropy, of interfacial nature and often found in Fe/MgO and Fe/MgO/GaAs(001) systems, is less intense here due to the poorer MgO/Si interface quality compared with that of other systems. From the evolution of the anisotropy field with film thickness, magnetic anisotropy is also found to depend on the crystal quality. Kerr measurements of a Fe/MgO multilayered structure grown on Si show two different switching fields, suggesting magnetic coupling of two of the three Fe layers. Nevertheless, due to the little sensitivity to the bottom Fe film, independent switching of the three layers cannot be ruled out.

Friday Facts, November 13, 2009, Vol. 41

Bureau of Nutrition and Health Promotion part of the Iowa Department of Public Health produces of weekly newsletter about the Iowa WIC Program for the State of Iowa citizen.

Reliure de : I Discorsi di M. Pietro Andrea Matthioli,... nelli sei libri di Pedacio Dioscoride,... della materia medicinale, hora di nuovo dal suo istesso autore ricorretti et... aumentati... con due tavole copiosissime... - Del Modo di distillare le acque da tutte le piante, et come vi si possino conservare i loro veri odori et sapori

Numérisation partielle de reliure

Compactabilidade de um Latossolo Amarelo distrocoeso dos tabuleiros costeiros de Alagoas sob diferentes sistemas de manejo da cana-de-açúcar

A compactação do solo agrícola é um fenômeno de grande interesse para a Ciência do Solo. O estudo investigativo de diferentes sistemas de manejo visando encontrar aquele que degrade menos o solo é o objetivo maior da pesquisa sobre o comportamento mecânico do solo. De maneira geral, para um mesmo nível de energia de compactação, quanto maior o teor de matéria orgânica, menor a densidade máxima do solo e maior a umidade crítica de compactação; consequentemente, o risco de degradação física do solo se reduz. O objetivo deste trabalho experimental foi estudar a compactabilidade de um Latossolo Amarelo distrocoeso dos Tabuleiros Costeiros de Alagoas. Foram selecionadas três áreas em talhões sob cultivo da cana-de-açúcar, representativos de três sistemas de manejo adotados pela Usina Santa Clotilde. Os três sistemas de manejo investigados foram: uma área cultivada sob sistema de manejo irrigado (SMI), uma área sob sistema de manejo de fertirrigação com vinhaça (SMV) e uma área com aplicação de vinhaça + torta de filtro (SMVT). Os três sistemas de manejo foram implantados na safra 2003/2004, e a coleta de amostras do solo, realizada em fevereiro de 2007. Esses sistemas foram comparados entre si e em relação a uma testemunha-padrão, representada por uma mata nativa (MN). A densidade máxima do solo e a umidade crítica de compactação foram avaliadas nas profundidades de 0-0,20, 0,20-0,40 e 0,40-0,60 m. Para avaliar a capacidade dos resíduos da cana-de-açúcar em dissipar parte da energia compactante, foram realizados ensaios de Proctor, utilizando quatro níveis de energia de compactação. A avaliação da energia dissipada pelos resíduos foi feita em amostras deformadas apenas da profundidade de 0-0,20 m. O sistema de manejo irrigado (SMI), que não recebeu adição de resíduo da cana-de-açúcar, foi o que apresentou maior densidade máxima do solo e menor umidade crítica de compactação. Entre os diferentes sistemas de manejo cultivados com cana-de-açúcar, o mais eficiente na dissipação da energia compactante foi a área sob aplicação de vinhaça + torta de filtro, seguida da área sob sistema de manejo de fertirrigação com vinhaça, respectivamente com os valores de 54 e 41 % de dissipação para o nível mais alto de energia de compactação. Verificou-se também que a dissipação da energia de compactação foi maior para os níveis de energia mais altos.