THE EFFECT OF SURFACE TREATMENT IN A SOLUTION OF POLYACRYLIC ACID ON THE PHOTOLUMINESCENT PROPERTIES OF POROUS SILICON
https://doi.org/10.17073/1609-3577-2013-2-55-59
Abstract
Porous silicon (por-Si) has a unique set of physic−chemical properties of characteristics — well-developed surface and consequently, a high sorption activity. In a dependence of the fabrication technique it is possible to form pores and clusters of nanometer size that makes this material rather prospective for elaborations in optoelectronics and sensors production. However, high surface activity stipulates porous silicon instability in the atmosphere. The work is concerned with the study of the influence of por-Si surface treatment in the aqueous solution of polyacrylic acid on the composition and photoluminescence of this material. It was found that this treatment can either enhance and stabilize PL of the material or change spectral position of PL band and also enhance its total intensity in a dependence of the fabrication technique.
About the Authors
V. M Kashkarov
Voronezh State University
Russian Federation
Russian Federation
A. S. Lenshin
Voronezh State University
Russian Federation
Russian Federation
P. V. Seredin
Voronezh State University
Russian Federation
Russian Federation
D. A. Minakov
Air Force Academy named after Prof. N. E. Zhukovsky and Yu. A. Gagarin
Russian Federation
Russian Federation
B. L. Agapov
Voronezh State University
Russian Federation
Russian Federation
V. N. Tsipenyuk
Voronezh State University
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Bisi, O. Porous silicon: a quantum sponge structure for silicon based optoelectronics / O. Bisi, S. Ossicini, L. Pavesi// Surf. Sci. Rep. – 2000. – V. 38. – P. 126.
2. Canham, L. T. Silicon quantum wire fabrication by electrochemical and chemical dissolution of wafers/ L. T. Canham // Appl. Phys. Lett. – 1990. – V. 57. – P. 1046—1048.
3. Baratto, C. Multiparametric porous silicon sensors / C. Baratto, G. Faglia, G. Sberveglieri, Z. Gaburro, L. Pancheri, C. Oton, L. Pavesi // Sensors. – 2002. – V. 2. – P. 121—126.
4. Rossi, A. M. Porous silicon biosensor for detection of viruses / A. M. Rossi, L. Wang, V. Reipa, T. E. Murphya // Biosensors and Bioelectronics. – 2007. – V. 23. – P. 741—745.
5. RoyChaudhuri, C. Electrical sensing of biochemicals using macroporous silicon / C. RoyChaudhuri, J. Kanungo, R. Dev Das, S. K. Dutta, S. RoyChaudhuri, S. Majhi, H. Saha // Smart sensors and sensing technology. Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag, 2008. – P. 101—116.
6. Moshnikov, V. A. Porous silicon with embedded metal oxides for gas sensing applications / V. A. Moshnikov, I. Gracheva, A. S. Lenshin, Y. M. Spivak, M. G. Anchkov, V. V. Kuznetsov, J. M. Olchowik // J. Non−Crystal. Solids. – 2012. – V. 358, Iss. 3. – P. 590—595.
7. Mathew, F. P. Porous silicon−based biosensor for pathogen detection/ F. P. Mathew, E. C. Alocilja // Biosensors and Bioelectronics. – 2005. – V. 20, N 8. – P. 1656—1661.
8. Epple, M. Porous polyglycolide / M. Epple, O. Herzberg // J. Biomed. Mater. Res. (Appl. Biomater.). – 1998. – V. 43. – P. 83—88.
9. Kim, S.−J. Organic vapour sensing by current response of porous silicon layer / S.-J. Kim, S.-H. Lee, C.-J. Lee // J. Phys. D: Appl. Phys. – 2001. – V. 34. – P. 3505—3509.
10. Орлов, А. М. Влияние паров ацетона на фотолюминесценцию пористого кремния / А. М. Орлов, А. А. Скворцов, А. В. Синдяев // Неорган. материалы. – 2001. – Т. 37, № 5. – С. 519—526.
11. Li, Z. F. Water−soluble poly(acrylic acid) grafted luminescent silicon nanoparticles and their use as fluorescent biological staining labels / Z. F. Li, E. Ruckenstein // Nano Lett. – 2004. – V. 4, N 8. – P. 1463—1467.
12. Wang, Q. Synthesis of water−dispersible photoluminescent silicon nanoparticles and their use in biological fluorescent imaging / Q. Wang, H. Ni, A. Pietzsch, F. Hennies, Y. Bao, Y. Chao // J. Nanopart. Res. – 2010. – V. 13, N 1. – P. 405—413.
13. Кашкаров, В. М. Состав и строение слоев нанопористого кремния с гальванически осажденным Fe и Co / В. М. Кашкаров, А. С. Леньшин, А. Е. Попов // Изв. РАН. Сер. физ. – 2008. – Т. 72, № 4. – С. 484—490.
14. Kashkarov, V. Еlectron structure of porous silicon obtained without the use of HF acid / V. Kashkarov, I. Nazarikov, A. Lenshin, V. Terekhov, S. Turishchev, B. Agapov, K. Pankov, E. Domashevskaya // Physiс. status solidi. C. – 2009. – V. 6, N 7. – P. 1557—1560.
15. Домашевская, Э. П. Синхротронные исследования особенностей электронно-энергетического спектра кремниевых наноструктур / Э. П. Домашевская, В. А. Терехов, В. М. Кашкаров, Э. Ю. Мануковский, С. Ю. Турищев, С. Л. Молодцов, Д. В. Вялых, А. Ф. Хохлов, А. И. Машин, В. Г. Шенгуров, С. П. Светлов, В. Ю. Чалков // Физика твердого тела. – 2004. – Т. 46, № 2. – С. 335—340.
16. Heikkinen, J. J. Grafting of functionalized silica particles with poly(acrylic acid) / J. J. Heikkinen, J. P. Heiskanen, O. E. O. Hormi // Polymers for advanced technologies. – 2006. – V. 17, N 6. – P. 426—429.
17. Foll, H. Formation and application of porous silicon / H. Foll, M. Christophersen, J. Carstensen, G. Hasse // Mater. Sci. and Eng. R. – 2002. – V. 280. – P. 1—49.
18. Кашутина, М. В. Силилирование органических соединений / М. В. Кашутина, С. Л. Иоффе, В. А. Тартаковский // Успехи химии. – 1975. – Т. 44. – С. 1620.
19. Леньшин, А. С. Влияние естественного старения на фотолюминесценцию пористого кремния / А. С. Леньшин, В. М. Кашкаров, С. Ю. Турищев, М. С. Смирнов, Э. П. Домашевская // Письма в ЖТФ. – 2011. – Т. 37, вып. 17. – С. 1—8.
20. Гонгальский, М. Б. Детектирование синглетного кислорода, образующегося при фотовозбуждении нанокристаллов пористого кремния методом фотолюминесценции / М. Б. Гонгальский, Е. А. Константинова, Л. А. Осминкина, В. Ю. Тимошенко // Физика и техника полупроводников. – 2010. – Т. 44, вып. 1. – С. 92—95.
Review
For citations:
Kashkarov V.M., Lenshin A.S., Seredin P.V., Minakov D.A., Agapov B.L., Tsipenyuk V.N. THE EFFECT OF SURFACE TREATMENT IN A SOLUTION OF POLYACRYLIC ACID ON THE PHOTOLUMINESCENT PROPERTIES OF POROUS SILICON. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering. 2013;(2):55-59. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1609-3577-2013-2-55-59
Views:
1045
Email this article 