Влияние погружения слоев пористого кремния в водные растворы Fe(NO$_{3}$)$_{3}$ на фотолюминесценцию в процессе длительного хранения

Взаимодействие пористого кремния (PS) с водными растворами Fe(NO$_{3}$)$_{3}$ с различной молярной (М) концентрацией приводит к внедрению ионов железа в поры кремния (PS–Fe), образованию различной толщины адсорбированных покрытий железа и повышению стабильности слоев PS, что актуально для разработки приборных структур на основе PS. При обработке слоев PS растворами методом погружения необходимо определить его влияние на спектральный состав излучения, интенсивность фотолюминесценции (PL) и кинетику ее изменения при длительном хранении в атмосферных условиях. При обработке свежеприготовленного PS в водных растворах Fe(NO$_{3}$)$_{3}$ методом погружения установлено, что при кратковременном хранении (сроком до 5 дней) образцов PS наблюдается рост интенсивности PL в 7.5 раз при малой (0.2 М) и в 3–3.6 раза при большой (0.7–0.8 М) концентрации Fe(NO$_{3}$)$_{3}$ по сравнению с интенсивностью PL необработанного слоя PS. После длительного хранения (4 месяца) отмечен значительный рост (8–18 раз) интенсивности PL для образцов PS-Fe с концентрациями 0.1–0.2 М и 0.7–0.8 М с сохранением положения пика PL по сравнению с необработанным PS. Однако при концентрации Fe(NO$_{3}$)$_{3}$ 0.3 М обнаружено снижение интенсивности PL и “голубой” сдвиг пика PL, что объясняется неполным закрытием поверхности PS адсорбированным слоем железа. Проведен анализ кинетики спектров PL при длительном хранении, предложена модель для объяснения интенсивности и спектрального состава PL.