Формирование светоизлучающих в ИК-диапазоне нанокристаллов германия в плeнках Ge:SiO$_{2}$

Проведены исследования светоизлучающих нанокристаллов германия, сформированных в процессе отжигов плeнок Ge$_{x}$[SiO$_{2}$]$_{1-x}$, полученных сораспылением в высоком вакууме мишеней германия и кварца на подложки, находящиеся при температуре 100$^\circ$C. По условиям роста молярная доля германия менялась от 10 до 40%. С применением электронной микроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния света в исходных плeнках с содержанием германия выше 20 мол% обнаружены нанокластеры аморфного Ge с размерами $\sim$4–5 нм. Для кристаллизации аморфных нанокластеров применялись отжиги при температурах до 650$^\circ$С. Исследована кинетика кристаллизации нанокластеров германия, установлено, что в системе остаeтся до $\sim$1/3 аморфной фазы, предположительно, на границе нанокристалл/окружающая аморфная матрица SiO$_{2}$. Обнаружено, что при отжигах в обычной атмосфере происходилo частичное либо полное (при молярной доле германия 30% и менее) окисление нанокластеров германия. Обнаружены интенсивная фотолюминесценция в ИК-диапазоне от квантово-размерных нанокристаллов германия и видимая фотолюминесценция, обусловленная комплексами дефектов — вакансия кислорода+избыточные атомы германия.