Ul'trafioletovaya katodolyuminestsentsiya ionno-indutsirovannykh defektov v geksagonal'nom nitride bora

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Гексагональный нитрид бора выделяют среди твердотельных материалов, обладающих люминесцентными свойствами, как материал для создания источников одиночных фотонов, эффективно излучающих уже при комнатной температуре. В настоящей работе продемонстрированно, что бомбардировка ионами гелия c дозами 1 · 1014−5 · 1014 ион/cм2 приводит к усилению интенсивности излучения ультрафиолетовой спектральной полосы с максимумом на длине волны 320 нм, обусловленному образованием новых центров люминесценции. Последующее облучение электронами способствует еще большему разгоранию люминесценции полосы 320 нм, что, по-видимому, связано с образованием углеродосодержащих дефектов объеме hBN по механизму рекомбинационно-усиленной миграции. Большие дозы облучения ионами гелия, напротив, стимулируют образование центров безызлучательной рекомбинации, уменьшающих время жизни неравновесных носителей заряда.

References

  1. J. L. O’brien, A. Furusawa, and J. Vuˇckovi´c, Nat. Photonics 3(12), 687 (2009); doi: 10.1038/nphoton.2009.229.
  2. T. E. Northup and R. Blatt, Nat. Photonics 8(5), 356 (2014); doi: 10.1038/NPHOTON.2014.53.
  3. H. J. Kimble, Nature 453(7198), 1023 (2008); doi: 10.1038/nature07127.
  4. G. Cassabois, P. Valvin, and B. Gil, Nat. Photonics 10, 262 (2016); doi: 10.1038/nphoton.2015.277.
  5. T. T. Tran, K. Bray, M. J. Ford, M. Toth, and I. Aharonovich, Nat. Nanotechnol. 11, 37 (2015); doi: 10.1038/NNANO.2015.242.
  6. R. Bourrellier, S. Meuret, A. Tararan, O. St´ephan, M. Kociak, L. H. G. Tizei, and A. Zobelli, Nano Lett. 16, 4317 (2016); doi: 10.1021/acs.nanolett.6b01368.
  7. I. Aharonovich, D. Englund, and M. Toth, Nat. Photonics 10, 631 (2016); doi: 10.1038/NPHOTON.2016.186.
  8. K. Watanabe, T. Taniguchi, and H. Kanda, Nat. Mater. 3(6), 404 (2004); doi: 10.1038/nmat1134.
  9. K. Watanabe, T. Taniguchi, T. Niiyama, K. Miya, and M. Taniguchi, Nat. Photonics 3(10), 591 (2009); doi: 10.1038/nphoton.2009.167.
  10. G. Venturi, S. Chiodini, N. Melchioni, E. Janzen, J. H. Edgar, C. Ronning, and A. Ambrosio. Laser Photonics Rev. 18(6), 2300973 (2024); doi: 10.1002/lpor.202300973.
  11. A. Vokhmintsev, I. Weinstein, and D. Zamyatin, J. Lumin. 208, 363 (2019); doi: 10.1016/j.jlumin.2018.12.036.
  12. L. Museur and A. Kanaev, J. Appl. Phys. 103(10), 103520 (2008); doi: 10.1063/1.2925685.
  13. A. B. Dhu-al Shaik, P. Palla, and D. Jenkins, Sci. Rep. 14(1), 811 (2024); doi: 10.1038/s41598-024-51504-x.
  14. S. A. Tawfik, S. Ali, M. Fronzi, M. Kianinia, T. T. Tran, C. Stampfl, I. Aharonovich, M. Toth, and M. J. Ford, Nanoscale 9(36), 13575 (2017); doi: 10.1039/c7nr04270a.
  15. D. Zhong, S. Gao, M. Saccone, J. R. Greer, M. Bernardi, S. Nadj-Perge, and A. Faraon, Nano Lett. 24(4), 1106 (2024); doi: 10.1021/acs.nanolett.3c03628.
  16. T. Vogl, G. Campbell, B. C. Buchler, Y. Lu, and P. K. Lam, Acs Photonics. 5(6), 2305 (2018); doi: 10.1021/acsphotonics.8b00127.
  17. H. Zhang, M. Lan, G. Tang, F. Chen, Z. Shu, F. Chend, and M. Li, J. Mater. Chem. C 7, 12211 (2019); doi: 10.1039/c9tc03695d.
  18. M. Kianinia, B. Regan, S. A. Tawfik, T. T. Tran, M. J. Ford, I. Aharonovich, and M. Toth, ACS Photonics 4(4), 768 (2017); doi: 10.1021/acsphotonics.7b00086.
  19. T. T. Tran, C. Elbadawi, D. Totonjian, C. J. Lobo, G. Grosso, H. Moon, D. R. Englund, M. J. Ford, I. Aharonovich, and M. Toth, ACS Nano. 10(8), 7331 (2016); doi: 10.1021/acsnano.6b03602.
  20. Y. V. Petrov, O. F. Vyvenko, O. A. Gogina, S. Kovalchuk, and K. Bolotin, Crystallography Reports 69(1), 53(2024); doi: 10.1134/S106377452360120X.
  21. O. A. Гогина, Ю. В. Петров, О. Ф. Вывенко, С. Ковальчук, K. Болотин, Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки 17(11), 49 2024; doi: 10.18721/JPM.171.108.
  22. N.-J. Guo, W. Liu, Z.-P. Li, Y.-Z. Yang, S. Yu, Y. Meng, Z.-A. Wang, X.-D. Zeng, F.-F. Yan, Q. Li, J.-F. Wang, J.-S. Xu, Y.-T. Wang, J.-S. Tang, C.-F. Li, G.-C. Guo, ACS Omega 7, 1733 (2022); doi: 10.1021/acsomega.1c04564.
  23. Ю. В. Петров, О. А. Гогина, О. Ф. Вывенко, S. Kovalchuk, K. Bolotin, K. Watanabe, T. Taniguchi, Журнал технической физики 92(8), 1166 (2022); doi: 10.21883/JTF.2022.08.52778.66-22.
  24. S. Hou, M. D. Birowosuto, S. Umar, M. A. Anicet, R. Y. Tay, P. Coquet, E. H. Teo, B. K. Tay, H. Wang, and E. H. T. Teo, 2D Mater 5, 015010 (2018); doi: 10.1088/2053-1583/aa8e61.
  25. S. Choi, T. T. Tran, C. Elbadawi, C. Lobo, X. Wang, S. Juodkazis, G. Seniutinas, M. Toth, and I. Aharonovich, ACS Appl. Mater. Interfaces 8(43), 29642 (2016); doi: 10.1021/acsami.6b09875.
  26. Ю. В. Петров, О. А. Гогина, О. Ф. Вывенко, S. Kovalchuk, and K. Bolotin, Журнал технической физики 93(7), 921 (2023); doi: 10.21883/JTF.2023.07.55746.62-23.
  27. Ю. В. Петров, О. Ф. Вывенко, О. А. Гогина, Т. В. Шаров, С. Ковальчук, К. Болотин, Известия РАН. Серия физическая 87(10), 1423 (2023); doi: 10.31857/S0367676523702484.
  28. T. Taniguchi and K. Watanabe, J. Cryst. Growth 303, 525 (2007); doi: 10.1016/j.jcrysgro.2006.12.061.
  29. Y. V. Petrov, O. F. Vyvenko, O. A. Gogina, S. Kovalchuk, K. Bolotin, K. Watanabe, T. Taniguchi, Journal of Physics: Conference Series. – IOP Publishing 2103(1), 012065 (2021); doi: 10.1088/1742-6596/2103/1/012065.
  30. Yu. V. Petrov, O. A. Gogina, O. F. Vyvenko, T. V. Sharov, E. V. Borisov, M. G. Prokudina, and A. F. Shevchun, Physica B: Condensed Matter 695, 416588 (2024); doi: 10.1016/j.physb.2024.416588.
  31. S. Cong, F. Zhang, S. Kahn et al. (Collaboration), Nat. Mater. 21(8), 896 (2022); doi: 10.1038/s41563-022-01303-4.
  32. T. Korona and M. Chojecki, Int. J. Quantum Chem. 119(14), e25925 (2019); doi: 10.1002/qua.25925.
  33. L. Weston, D. Wickramaratne, M. Mackoit, A. Alkauskas, and C. G. van de Walle, Phys. Rev. B 97(21), 214104 (2018)

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».