(Luận án tiến sĩ) nghiên cứu chế tạo và tính chất của một số vật liệu nano trên cơ sở si và ge

LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, từ trân trọng người em khóa, người học trị nhỏ chân thành cảm ơn tập thể hướng dẫn: Tiến sĩ Nguyễn Đức Dũng Tiến sĩ Ngô Ngọc Hà, cảm ơn thầy hỗ trợ, hướng dẫn suốt trình nghiên cứu sinh Cảm ơn thầy dành thời gian tâm huyết, hỗ trợ học thuật định hướng điều kiện đảm bảo cho thí nghiệm đo lường kết quả; tạo mơi trường trao đổi học thuật tích cực nhóm nghiên cứu, động viên thành viên hỗ trợ, tương tác giúp đỡ để hoàn thành tốt công việc Tác giả xin chân thành cảm ơn thầy, cô bạn nghiên cứu sinh, học viên Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ - AIST Viện Đào tạo Quốc tế Khoa học Vật liệu - ITIMS động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện cho tơi q trình nghiên cứu sinh Tác giả xin gửi lời cảm ơn đến Thủ trưởng Viện Kỹ thuật PK-KQ, đồng nghiệp đơn vị tạo điều kiện thời gian giúp tơi hồn thiện luận án Cuối không phần quan trọng, xin gửi lời cảm ơn tới tồn thể gia đình (bố, mẹ, vợ, hai trai, anh chị) đồng hành, động viên, chia sẻ, giúp đỡ tinh thần vật chất suốt thời gian làm nghiên cứu sinh Đây nguồn động lực lớn để chồng/con/em vượt qua khó khăn để hồn thành luận án Xin cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Tác giả luận án Lê Thành Công ii MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Bán dẫn Silic (Si), Gemani (Ge) vật liệu sở cho ngành công nghiệp vi điện tử đại Là bán dẫn vùng cấm xiên điển hình, Si Ge có tính chất đặc thù riêng mà bán dẫn có Những đặc điểm trội so với bán dẫn khác kể đến: độ phổ biến cao vỏ trái đất, khơng có độc tính, khơng gây ảnh hưởng tới môi trường, người dễ chế tác quy mô công nghiệp Vào năm 1960, Tran-sit-tơ bán dẫn thực sở vật liệu tinh thể Ge, vật liệu Si, Ge lựa chọn để chế tạo linh kiện điện tử thay cho bóng đèn bán dẫn chân không sử dụng hầu hết thiết bị điện tử trước Cùng với phát triển mạnh mẽ khoa học công nghệ nano năm đầu kỷ 21, nhiều vật liệu bán dẫn nghiên cứu phát triển, ứng dụng sâu rộng, nhiên chưa có vật liệu bán dẫn thay vai trò chủ đạo vật liệu bán dẫn Si Ge Số lượng, tính chất quy mơ nghiên cứu, cải tiến, phát triển, ứng dụng khoa học công nghệ vật liệu bán dẫn Si, Ge không ngừng phát triển Trong bối cảnh giới bước vào cách mạng khoa học công nghệ 4.0, khoa học công nghệ nano trở thành nhu cầu thiết thực tách rời hoạt động thường nhật đời sống sinh hoạt người Trong đó, vật liệu bán dẫn Si, Ge đối tượng lựa chọn nghiên cứu hàng đầu Khi kích thước vật liệu chuyển xuống kích thước nm, hành vi, tính chất cốt lõi chúng khơng bị hạn hẹp đặc trưng cấu thành mà phụ thuộc vào kích thước, hình dạng Bán dẫn Si, Ge cấu trúc nano khơng nằm ngoại lệ Các cơng trình cơng bố tạp chí uy tín giới năm gần cho thấy tiềm to lớn loại vật liệu này, kể đến nhóm nghiên cứu Hà Lan GS T.Gregorkiewicz [1, 2], nhóm nghiên cứu Anh Quốc Trung Quốc GS L.T.Canham [5], GS Z.M.Wang [3], nhóm nghiên cứu Mỹ GS K Peng [4], GS A.I.Hochbaum [6], GS Y.Cui [7], nhóm nghiên cứu Nhật GS M.Fujii [8], nhóm nghiên cứu CH Séc Thụy Điển GS J.Valenta GS J.Linnros [9] Mặc dù vật liệu nano nghiên cứu phát triển sớm Việt Nam, kể đến nhóm nghiên cứu GS Nguyễn Đức Chiến trường ĐHBK Hà Nội, nhóm nghiên cứu GS Nguyễn Hữu Đức, ĐHQG Hà Nội, nhóm nghiên cứu GS Nguyễn Quang Liêm, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam nhiều nhóm nghiên cứu khác, quan tâm loại nano Si Ge Việt Nam, kể đến nhóm nghiên cứu giáo sư Đào Trần Cao [10], nhóm nghiên cứu giáo sư Nguyễn Quang Liêm Viện IMS, nhóm nghiên cứu GS Phan Ngọc Minh, Viện Hàn lâm khoa học Việt Nam, nhóm nghiên cứu PGS Nguyễn Hữu Lâm ĐHBK HN, nhóm nghiên cứu GS Phạm Thành Huy Đại học Phenikaa [11] Vật liệu Si-NCs Ge-NCs có nhiều đặc trưng trưng thú vị Thứ nhất, vật liệu Si-NCs Ge-NCs phát quang mạnh nhiệt độ phòng Si, Ge bán dẫn vùng cấm xiên Thứ hai, vùng cấm Si (1.12 eV) Ge (0.67 eV) có giá trị nằm vùng quang phổ mặt trời, chúng thích hợp cho việc chế tạo loại pin mặt trời hiệu suất cao, đặc biệt thích hợp ứng dụng chế tạo pin mặt trời hệ thứ có hiệu suất lý thuyết lên đến 44% [12] Thứ ba, cơng nghệ quy trình sản xuất chủng loại Chip vi điện tử sở Si, Ge tiếp cận tới kích thước nano, việc nghiên cứu phát triển vật liệu kích thước nano Si, Ge có ý nghĩa thực tiễn giải khó khăn, hạn chế cơng nghệ vi điện tử ngày Thứ tư, công nghệ chế tạo cơng trình nghiên cứu vật liệu Si, Ge phát triển từ thập niên 60 kỷ 20, cho phép ứng dụng kế thừa hiệu nghiên cứu vật liệu nano Si, Ge Ngày nay, nghiên cứu vật liệu nano Si, Ge giới có nhiều thành tựu, quy mơ đa dạng Trong đó, việc nghiên cứu vật liệu nano Si, Ge nước cịn tồn nhiều hạn chế, khó khăn chưa thực tương xứng với vai trị đóng góp thực tiễn, lợi ích chúng đem lại Một hạn chế chủ yếu yêu cầu kỹ thuật, thiết bị - phương tiện độ phịng thí nghiệm sử dụng chế tạo tinh thể nano Si, Ge đòi hỏi khắt khe, phức tạp Tuy nhiên, việc chế tạo vật liệu Si, Ge kích thước nano thành cơng phương pháp, cơng nghệ có nước hồn tồn khả thi Luận án lựa chọn số phương pháp công nghệ chế tạo khả thi Việt Nam đề chế tạo vật liệu Ge, Si có hình thái kích thước nano mong muốn, ví dụ sử dụng phương pháp chế tạo từ lên (bốc bay, phún xạ) phương pháp chế tạo từ xuống (ăn mòn hóa học sở kim loại) Hơn nữa, việc chế tạo vật liệu nano Si, Ge theo phương pháp này, cho phép nghiên cứu mối liên quan chặt chẽ thay đổi kích thước, hình thái cấu trúc tinh thể thay đổi cấu trúc vùng lượng thay đổi tính chất quang nano Si, Ge Các kết cho phép xác định khả ứng dụng vật liệu nano sở Si, Ge, thể tính thực tiễn đề tài Mục tiêu nội dung nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu: - Chế tạo thành công vật liệu quang tử nano sở Si Ge với hình thái cấu trúc nano mong muốn (hạt nano dây nano, nano) công nghệ khả thi trường Đại học Bách khoa Hà Nội; - Làm rõ ảnh hưởng tham số chế tạo tới cấu trúc hình thái vật liệu nano Si, Ge; - Làm rõ liên hệ cấu trúc vùng lượng tính chất quang vật liệu nano Si, Ge với cấu trúc hình thái vật liệu; - Xem xét khảo sát yếu tố ảnh hưởng khác đến vùng cấm quang tử nano Si, Ge ứng suất sai hỏng bề mặt, yếu tố tạp chất thông số chế tạo khác Nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu chế tạo: + Nghiên cứu, chế tạo vật liệu nano Si Ge phương pháp bốc bay nhiệt theo chế VLS (Vapor - Liquid - Solid); + Nghiên cứu, chế tạo vật liệu nano Si Ge phương pháp ăn mòn hóa học sở hỗ trợ tác nhân kim loại MACE (Metal-Assisted Chemical Etching); + Nghiên cứu, chế tạo vật liệu quang tử nano Si Ge phương pháp đồng phún xạ - Nghiên cứu hình thái cấu trúc hệ vật liệu nano chế tạo thơng qua phương pháp phân tích giản đồ nhiễu xạ tia X, phổ tán xạ Raman, phổ tán sắc lượng tia X (EDS), phân tích ảnh hình thái chụp hiển vi điện tử truyền qua phân giải cao HR-TEM, phân tích ảnh chụp hiển vi điện tử quét SEM đặc trưng quang - Nghiên cứu cấu trúc vùng lượng tính chất quang hệ vật liệu nano chế tạo được: phương pháp đo phổ huỳnh quang, phổ kích thích huỳnh quang, phổ hấp thụ huỳnh quang, phổ tán xạ Raman Phương pháp nghiên cứu Phương pháp mà luận án sử dụng phương pháp thực nghiệm, bao gồm: Phương pháp chế tạo vật liệu: - Phương pháp bốc bay nhiệt theo chế VLS (Vapor - Liquid - Solid); - Phương pháp ăn mịn hóa học sở hỗ trợ tác nhân kim loại MACE (Metal-Assisted Chemical Etching), - Phương pháp đồng phún xạ (Sphuttering) Phương pháp nghiên cứu cấu trúc, hình thái: - Phương pháp phân tích sử dụng nhiễu xạ tia X, nhiễu xạ điện tử - Phương pháp phân tích sử dụng phép đo phổ tán xạ Raman, - Phương pháp phân tích sử dụng phép đo phổ tán sắc lượng tia X (EDS), - Phương pháp phân tích hình thái, cấu trúc vật liệu sử dụng hiển vi điện tử truyền qua phân giải cao HR-TEM hiển vi điện tử quét SEM Phương pháp nghiên cứu tính chất vật liệu: - Phương pháp đo phổ huỳnh quang, - Phương pháp đo phổ hấp thụ huỳnh quang, - Phương pháp đo phổ tán xạ Raman, - Phương pháp đo phổ hấp thụ cảm ứng TIA Đối tượng nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Vật liệu nano sở Si, Ge - Đối tượng khoa học: Tính chất quang cấu trúc vùng lượng vật liệu nano Si, Ge Ý nghĩa khoa học đề tài - Nghiên cứu sử dụng vật liệu bán dẫn, quang tử nano sở Si, Ge thay vật liệu bán dẫn, quang tử nano sở kim loại nặng nhằm giảm thiểu hạn chế tác động ảnh hưởng tới môi trường thuận lợi mở rộng sản xuất, áp dụng công nghệ Các kết gần cho thấy khả thay hiệu cao vật liệu quang tử sở Si, Ge - Việc nghiên cứu tính chất chế tạo thành cơng vật liệu nano sở Si, Ge góp phần nắm bắt tiến tới điều chỉnh công nghệ chế tạo vật liệu kích thước nano Si, Ge có khả phát quang đánh giá ảnh hưởng cấu trúc vùng lượng vật liệu bán dẫn vùng cấm xiên Si, Ge kích thước đạt đến giới hạn giam giữ lượng tử - Chế tạo thành công vật liệu quang tử nano Si, Ge cho phép đóng góp vào phát triển loại linh kiện quang điện tử tiên tiến cảm biến hồng ngoại, chip bán dẫn tốc độ cao, cảm biến môi trường Kết luận án giúp đánh giá khả thay đổi tính chất quang vật liệu Si, Ge thơng qua chứng thay đổi cấu trúc vùng lượng, cụ thể chứng phát quang vật liệu - Việc chế tạo thành công hệ vật liệu đơn tinh thể có cấu trúc nano Si, Ge tạo điều kiện cho việc nghiên cứu chuyên sâu thay đổi số mạng, kích thước tinh thể, thay đổi lượng cấm lai hóa Si Ge tạo hệ vật liệu với tính chất vật lý mong muốn đặc biệt trình vận động hạt tải điện sau kích thích quang học - Nghiên cứu cấu trúc hình thái, tính chất vật lý, tính chất quang định hình độ rộng vùng cấm hệ vật liệu tinh thể nano Si, Ge thực hiện, mở ý tưởng ứng dụng hệ vật liệu quang sở vật liệu quang tử Si, Ge Những đóng góp luận án Luận án đạt kết sau: - Chế tạo dây nano Si phương pháp bốc bay nhiệt với điều kiện cơng nghệ khác giải thích chế phát quang vung 600 nm ÷ 900 nm có liên quan đến cấu trúc nano oxi hóa vỏ SiOx dây nano, dải phổ rộng có liên quan đến phần lõi Si-NWs Si-NCs tạo ơ-xi hóa tách biệt cấu trúc - Chế tạo dây nano Si phương pháp hóa học ăn mịn điện hóa để tạo cấu trúc nano Kết cho thấy dây Si có bề mặt xốp hình thành Si-NCs bề mặt dây Si Sự hình thành giải thích tâm tạp chất bao bọc xung quanh ngăn cản q trình ăn mịn Qua cho thấy PL mẫu Si p+ cho cường độ phát quang lớn thay đổi kích thước thơng qua pha tạp - Chế tạo nano Ge vật liệu vơ định hình vùng cấm rộng SiO2 phương pháp đồng phún xạ Kết cho thấy phổ tán xạ Raman vật liệu nano Ge có dịch đỉnh phổ so với vật liệu khối, dịch đỉnh phổ tán xạ Raman phụ thuộc tuyến tính vào cơng suất phát xạ laze Hệ số KGe đặc trưng cho vật liệu nano Ge tính tốn đặc trưng cho ứng suất lớp tiếp giáp nano Ge vơ định hình SiO2 Các kết nghiên cứu luận án cơng bố 10 cơng trình khoa học, có 03 báo tạp chí quốc tế thuộc hệ thống danh mục ISI, 02 báo đăng tạp chí khoa học uy tín nước 05 đăng kỷ yếu hội nghị Bố cục luận án Luận án gồm có 132 trang, có 54 hình vẽ, đồ thị 07 bảng biểu, 157 tài liệu tham khảo Ngoài phần Mở đầu Kết luận, luận án chia thành chương, cụ thể sau: Chương 1: Tổng quan vật liệu bán dẫn Ge Si Chương 2: Phương pháp chế tạo vật liệu khảo sát đặc tính vật liệu Chương 3: Nghiên cứu nano tinh thể Si chế tạo phương pháp bốc bay nhiệt Chương 4: Nghiên cứu nano tinh thể Si chế tạo phương pháp ăn mịn hóa học có hỗ trợ kim loại (MACE) Chương 5: Nghiên cứu nano tinh thể Ge vật liệu SiO2 chế tạo phương pháp phún xạ ca tốt CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU NANO Si, Ge 1.1 Giới thiệu vật liệu nano Si Silic, kí hiệu Si, nguyên tố hóa học phổ biến vỏ Trái đất, thuộc nhóm ngun tố IV bảng tuần hồn hóa học Mendelev Trong trạng thái bản, nguyên tố Si có cấu hình điện tử xếp theo cấu hình điện tử khí trơ [Ne] 3s23p2 Cấu trúc bền vững, phổ biến tinh thể Si cấu trúc kim cương Trong cấu trúc bền vững này, bốn điện tử hóa trị liên kết với điện tử hóa trị Si khác để hình thành bốn liên kết cộng hóa trị nguyên tố Si lân cận Năng lượng sử dụng phá vỡ liên kết cộng hóa trị cấu trúc kiểu tinh thể kim cương lớn; điều lý giải nhiệt độ nóng chảy cao nhiệt độ sôi cao Si lỏng, tương ứng 1412 °C 3265 °C [13, 14] Si tinh khiết chất bán dẫn thuần, độ dẫn điện thấp, phụ thuộc vào nhiệt độ Thông qua điều chỉnh nồng độ, loại tạp chất, bán dẫn Si cho tính chất điện khác chúng tùy biến ứng dụng phong phú ngành cơng nghiệp điện, điện tử [13, 14] Hình 1.1 Hình ảnh obitan lai hóa lớp vỏ điện tử nguyên tố Si liên kết cộng hóa trị tinh thể Si [15] Cấu trúc mạng tinh thể kim cương Si mơ tả phối trí tứ diện có đỉnh bốn nút mạng mạng lập phương tâm mặt thứ nhất; đỉnh tứ diện có tọa độ là: (0,0,0), (0,ao/2,0), (0,0, ao/2), (ao/2,0,0) Tâm tứ diện nguyên tử Si nằm nút mạng mạng lập phương tâm mặt thứ Nguyên tử tâm tứ diện gọi ngun tử mơ-tip, cách gốc tọa độ khoảng (ao/4, ao/4, ao/4) Trong đó, ao = 0.543 nm giá trị số mạng tinh thể Si lý tưởng, khơng có ứng suất Một ô đơn vị sở gồm nguyên tử hiệu dụng [16, 17] 1.1.1 Cấu trúc vùng lượng Si Hình 1.2 mơ tả cấu trúc vùng lượng tinh thể Si hoàn hảo, tính tốn dựa mơ hình giả [13, 17] Tại nhiệt độ T = K, vùng lượng cực đại phía có điện tử điền đầy gọi vùng hóa trị Vùng lượng phía khơng có điện tử điền vào gọi vùng dẫn Ngăn cách vùng hóa trị vùng dẫn vùng cấm; chênh lệch mức lượng hóa trị lượng vùng dẫn độ rộng vùng cấm, Eg Cực tiểu lượng vùng dẫn (có điểm cực tiểu gần sát nhau) định xứ dọc theo trục [100], [010], [001]; điểm cực tiểu thứ nằm vị trí khoảng 85% khoảng cách từ điểm  đến điểm X Điểm cực tiểu thứ hai vùng dẫn nằm vùng dẫn thứ nhất, vị trí điểm X Sự suy biến, chồng chập vùng dẫn vị trí cực tiểu tạo hiệu ứng thay đổi, đặc biệt đưa yếu tố ảnh hưởng ứng suất vào tính tốn Hình 1.2 Cấu trúc vùng lượng Si tính tốn dựa phương pháp giả không định xứ (a) Cấu trúc vùng lượng suy biến lỗ trống nặng HH; lỗ trống nhẹ LH vùng lượng Split-off (năng lượng phân tách) (b) [18] Tập hợp điểm lân cận cực tiểu thứ vùng dẫn biểu diễn mặt đẳng hình elipsolid trịn xoay (các "túi" điện tử), xem hình 1.3a Khác vùng dẫn, cấu trúc vùng hóa trị có dạng dị hướng trường hợp chưa có ảnh hưởng ứng suất Giá trị cực đại vùng hóa trị định xứ điểm  Do suy biến, chồng chập dải lượng điểm , mặt đẳng biến thành mặt bậc [19], ta có: Eℎℎ (𝑘) = −𝐴𝑘 − √𝐵𝑘 + 𝐶(𝑘𝑥2 𝑘𝑦2 + 𝑘𝑦2 𝑘𝑧2 + 𝑘𝑧2 𝑘𝑥2 ); (1.1a) E𝑙ℎ (𝑘) = −𝐴𝑘 + √𝐵𝑘 + 𝐶(𝑘𝑥2 𝑘𝑦2 + 𝑘𝑦2 𝑘𝑧2 + 𝑘𝑧2 𝑘𝑥2 ); (1.1b) Trong đó, E𝑙ℎ (𝑘); Eℎℎ (𝑘) giá trị lượng hai dải lượng suy biến, tham số A, B, C tham số dải lượng nghịch đảo Do giá trị dải lượng Eℎℎ (𝑘) nhỏ E𝑙ℎ (𝑘), Eℎℎ (𝑘) gọi dải lượng lỗ trống nặng (HH) E𝑙ℎ (𝑘) gọi dải lượng lỗ trống nhẹ (LH) Hình 1.3 Mặt đẳng tinh thể Si (mơ hình không ứng suất): mặt đẳng vùng dẫn dọc theo hướng  (a) mặt đẳng dải lỗ trống nặng (b) [19] Hình dạng mặt đẳng dải lượng HH LH thường cong, vênh, méo mó khơng Ngồi dải lượng HH LH, vùng hóa trị cịn dải lượng thứ gọi dải lượng split-off (phân [11] Phạm Văn Tuấn (2015), “Nghiên cứu chế tạo số tính chất dây nano Si Si:Er3+”, Luận án tiến sĩ chuyên ngành Công nghệ vật liệu điện tử, Viện ITIMS, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội [12] M.C.Beard, A.G.Midgett, M.C.Hanna, J.M.Luther, B.K.Hughes, and A.J.Nozik (2010), “Comparing multiple exciton generation in quantum dots to impact ionization in bulk semiconductors: Implications for enhancement of solar energy conversion”, Nano Letters, 10(8), p30193027 [13] C.Bulutay and S.Ossicini (2010), “Electronic and Optical Properties of Silicon Nanocrystals”, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.KGaA [14] Hồng Nhâm (2005), “Hóa học vô cơ bản-Tập 2”, NXB Giáo dục [15] Nguyễn Đình Chi (2005), “Giáo trình sở lý thuyết hóa học phần cấu tạo chất”, NXB Đại học GDCN [16] Phùng Hồ, Phan Quốc Phơ (2021), “Giáo trình vật lý bán dẫn”, NXB Khoa học Kỹ thuật [17] Charles Kittel (2004), “Introduction to Solid State Physics”, Wiley VCH Verlag GmbH & Co.KGaA [18] J.R Chelikowsky, and M.L Cohen (1976), “Nonlocal Pseudopotential Calculations for the Electronic Structure of Eleven Diamond and ZincBlende Semiconductors”, Phys.Rev.B, vol 14, no 2, pages 556-582 [19] G Dresselhaus, A F Kip, and C Kittel (1955), “Cyclotron Resonance of Electrons and Holes in Silicon and Germanium Crystals”, Phys.Rev, vol.98, no.2, p368-382 [20] W Shockley and H J Queisser (1961), “Detailed balance limit of efficiency of p-n junction solar cells Journal of Applied Physics”, 32(3), p510-519 [21] Lucio Claudio Andreani, Angelo Bozzola, Piotr Kowalczewski, Marco Liscidini & Lisa Redorici (2018), “Silicon solar cells: toward the efficiency limits”, Advances in Physics: X, Vol.4, p1548305 [22] S.Takeoka, M.Fujii, and S.Hayashi (2000), “Size-dependent photoluminescence from surface- oxidized Si nanocrystals in a weak confinement regime”, Physical Review B, 62(24), p16820-16825 118 [23] M.V.Wolkin, J.Jorne, P.M.Fauchet, G.Allan, and C.Delerue (1999), “Electronic states and luminescence in porous silicon quantum dots: The role of oxygen”, Physical Review Letters, 82(l), p197-200 [24] J.H.Davies (1998), “The Physics of Low-dimensional Semiconductors: An Introduction”, Cambridge University Press [25] P.Photopoulos, A.G.Nassiopoulou, D.N.Kouvatsos, and A.Travlos (2000), “Photoluminescence from nanocrystalline silicon in Si/SiO2 superlattices”, Applied Physics Letters, 76, p3588 [26] P.D.J.Calcott, K.J.Nash, L.T.Canham, M.J.Kane, and D.Brumhead (1993), “Identification of radiative transitions in highly porous silicon”, Journal of Physics Condensed Matter, 5, L91 [27] L.Pavesi (1996), “Influence of dispersive exciton motion on the recombination dynamics in porous silicon”, Journal of Applied Physics, 80, p216 [28] Y.H.Xie, W.L.Wilson, F.M.Ross, J.A.Mucha, E.A.Fitzgerald, J.M Macaulay, and T.D.Harris (1992), “Luminescence and structural study of porous silicon films”, Journal of Applied Physics, 71, p2403 [29] L.Pavesi, M.Ceschini, and F.Rossi (1993), “Photoluminescence of porous silicon”, Journal of Luminescence, 57, p131 [30] V.Ranjan, V.A.Singh, and G.C.John (1998), “Effective exponent for the size dependence of luminescence in semiconductor nanocrystallites”, Physical Review B, 58, p1158 [31] H.E.Roman, and L.Pavesi (1996), “Monte Carlo Simulations of the recombination dynamics in porous silicon”, Journal of Physics: Condensed Matter, 8, p5161 [32] M.L.Brongersma, P.G.Kik, A.Polman, K.S.Min, and H.A.Atwater (2000), “Size-dependent electron-hole exchange interaction in Si nanocrystals”, Applied Physics Letters, 76, p351 [33] Y.H.Tang, Y.F.Zhang, N.Wang, C.S.Lee, X.D.Han, I.Bello, and S.T.Lee (1999), “Morphology of Si nanowires synthesized by high-temperature laser ablation”, J.Appl.Phys, 85, p79-81 119 [34] Canham LT (1990), “Silicon quantum wire array fabrication by electrochemical and chemical dissolution of wafers”, Appl Phys Lett, 57, p1046 [35] Anedda A, Bongiovanni G, Cannas M, Congiu F, Mura A, Martini M (1993), “A 1.9 eV photoluminescence induced by eV photons in highpurity wet synthetic silica”, J Appl Phys,74, p6993 [36] Lin J, Zhang LZ, Zhang BR, Zong BQ, Qin GG (1994), “Stable blue light emission from oxidized porous silicon” J Phys Condens Matter 6, p565568 [37] L.Tsybeskov, Ju.V.Vandyshev, and P.M.Fauchet (1994), “Blue emission in porous Silicon: Oxygen-related photoluminescence”, Phys Rev B, 49:7821-7824 [38] Petrova-Koch, T.Muschik, D.I.Kovalev, F.Koch VL (1993), “Fast photoluminescence from porous silicon”, Mater Res Soclety, 283, p179184 [39] Choi Y-R, Zheng M, Bai F, Liu J, Tok E-S, Huang Z, Sow C-H (2014), “Laser-induced Greenish-Blue Photoluminescence of Mesoporous Silicon Nanowires”, Sci Rep 4:4940 [40] Cullis A G, Canham LT, Calcott PDJ (1997), “The structural and luminescenceproperties of porous silicon” J Appl Phys, 82, p909 [41] Salh R (2011), “Defect Related Luminescence in Silicon Dioxide Network: A Review”, In: Cryst Silicon - Prop Uses InTech, p135-172 [42] Kanemitsu Y (1994), “Luminescence properties of nanometer-sized Si crystallites: Core and surface states”, Phys Rev B, 49:16845-16848 [43] Kanemitsu Y, Uto H, Masumoto Y, Matsumoto T, Futagi T, Mimura H (1993), “Microstructure and optical properties of free-standing porous silicon films: Size dependence of absorption spectra in Si nanometersized crystallites”, Phys Rev B, 48, p2827-2830 [44] O’Dwyer C, McSweeney W, Collins G (2015), “Quantum confined intense red luminescence from large area monolithic arrays of mesoporous and nanocrystal-decorated silicon nanowires for luminescent devices”, Nanotechnology 16:417-421 120 [45] G.G.Qin and Y.Q.Jia (1993), “Mechanism of the visible luminescence in porous silicon”, Solid State Communications, Vol 86, p559-563 [46] S.Veprek, and M.G.J.Veprek-Heijman (2015), “Photoluminescence fromnanocrystalline silicon nc-Si, nc-Si/SiO2 nanocomposites and nc-Si oxidized in O2 and treated in H2O”, Vac Sci Technol A, Vol 33, 043001.1 - 043001.4 [47] T.Q.Ngan, D.T.Cao, C.T.Anh, and L.V.Vu (2015), “Improvement of Raman enhancement factor due to the use of silver nanoparticles coated obliquely aligned silicon nanowire arrays in SERS measurements, Int J Nanotechnol”, Int J Nanotechnol, Vol 12, p358-366 [48] Huy Bui, Van Hoi Pham, Van Dai Pham, Thi Hong Cam Hoang, Thanh Binh Pham, Thuy Chi Do, Quang Minh Ngo, Thuy Van Nguyen (2018), “Determination of low solvent concentration by nano-porous silicon photonic sensors using volatile organic compound method”, Environ Technol 40(26), p3403-3411 [49] Mrinal Dutta, Lavanya Thirugnanam, Pham Van Trinh, Naoki Fukata (2015), “High Efficiency Hybrid Solar Cells Using Nanocrystalline Si Quantum Dots and Si Nanowires”, ACS nano, Vol 9, p6891-6899 [50] V A Sivakov, F Voigt, A Berger, G Bauer, and S H Christiansen (2010), “Roughness of silicon nanowire sidewalls and room temperature photoluminescence”, Phys Rev B, Vol 82, 125446.1 125446.6 [51] Lương Trúc Quỳnh Ngân (2016), “Chế tạo, nghiên cứu tính chất quang định hướng ứng dụng tán xạ Raman tăng cường bề mặt hệ dây nanô silic xếp thẳng hàng”, Luận án tiến sĩ, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam [52] Y Qu, L Liao, Y Li, H Zhang, Y Huang, and X Duan (2009), “Electrically Conductive and Optically Active Porous Silicon Nanowires”, Nano Lett, Vol , p4539 - 4543 [53] H Tomioka, and S Adachi (2013), “Optical Absorption, Photoluminescence, and Raman Scattering Studies on Si Nanowire Arrays Formed in Ag2SO4-HF-H2O Solution”, ECS J Solid State Sci Technol, Vol 2, p253-p258 121 [54] L Liu (2014), “Regulation of the morphology and photoluminescence of silicon nanowires by light irradiation”, J Mater Chem.C, Vol 2, p96319636 [55] M Lajvardi, H Eshghi, M E Ghazi, M Izadifard, A Goodarzi (2015), “Structural and optical properties of silicon nanowires synthesized by Ag-assisted chemical etching”, Materials Mater Sci Semicond Process, Vol 40, p556-563 [56] C.Y.Wen, M.C.Reuter, J.Tersoff, E.A.Stach, F.M.Ross (2010), “Structure, growth kinetics, and ledge flow during vapor-solid-solid growth of copper-catalyzed silicon nanowires”, Nano Lett, 10, p514p519 [57] Nguyễn Trường Giang (2018), “Chế tạo nano tinh thể hợp kim SiGe SiO2 nghiên cứu số tính chất chúng”, Luận án tiến sĩ chuyên ngành Công nghệ vật liệu điện tử, Viện ITIMS, Trường ĐHBKHN [58] A Najar, A B Slimane, M N Hedhili, D Anjum, R Sougrat, T K Ng, and B S Ooi (2012), “Effect of hydrofluoric acid concentration on the evolution of photoluminescence characteristics in porous silicon nanowires prepared by Ag- assisted electroless etching method”, J Appl Phys, Vol 112, 033502.1-033502.6 [59] A.S.Kuznetsov, T.Shimizu, S.N.Kuznetsov, A.V.Klekachev, S Shingubara, J.Vanacken, and V.V.Moshchalkov (2012), “Origin of visible photoluminescence from arrays of vertically arranged Sinanopillars decorated with Si-nanocrystals, Nanotechnology”, Vol 23, 475709.1-475709.7 [60] B S Swain, B P Swain, S S Lee, and N M Hwang (2012), “Microstructure and Optical Properties of Oxygen-Annealed c-Si/aSiO2 Core-Shell Silicon Nanowires”, J Phys Chem C, Vol 116, 2203622042 [61] Nguyễn Thị Thúy (2017), “Chế tạo nghiên cứu đặc tính dây nano Si”, Luận án Tiến sĩ Khoa học Vật liệu, ĐHBKHN [62] L H Lin, X Z Sun, R Tao, Z C Li, J Y Feng, and Z J Zhang (2011), “Photoluminescence origins of the porous silicon nanowire arrays”, J Appl.Phys 110, 073109.1- 073019.6 122 [63] M.K.Dawood, S.Tripathy, S.B.Dolmanan, T.H Ng, H.Tan, and J.Lam (2012), “Influence of catalytic gold and silver metal nanoparticles on structural, optical, and vibrational properties of silicon nanowires synthesized by metal-assisted chemical etching”, J Appl Phys, Vol 112, 073509.1-073509.8 [64] C.Zhang, C.Li, Z.Liu, J.Zheng, C.Xue, Y.Zuo, B.Cheng, and Q.Wang (2013), “Enhanced photoluminescence from porous silicon nanowire arrays”, Nanoscale Res Lett, Vol 8, p277.1-277.4 [65] S.Congli, H.Hao, F.Huanhuan, X.Jingjing, C.Yu, J.Yong, J.Zhifeng, S.Xiaosong (2013), “Synthesis of porous silicon nanowires and the emission of red luminescence”, Appl.Surf.Sci, Vol 282, p259-263 [66] S A Razek, M A Swillam, and N K Allam (2014), “Vertically aligned crystalline silicon nanowires with controlled diameters for energy conversion applications: Experimental and theoretical insights”, J.Appl.Phys, Vol.115, p194305.1-194305.8 [67] Y.Shi, Q.Hu, H.Araki, H.Suzuki, H.Gao, W.Yang, T.Noda (2005), “Long Si nanowires with millimeter-scale length by modified thermal evaporation from Si powder”, Applied Physics A, (80), p1733 [68] N Wang, Y Tang, Y Zhang, C Lee, I Bello (1999), “Si nanowires grown from silicon oxide”, Chemical Physics Letters, (299), p237 [69] F.M.Kolb, H.Hofmeister, R.Scholz, M.Zacharias, U.Gösele, D.Ma, S.T.Lee (2004), “Analysis of Silicon Nanowires Grown by Combining SiO Evaporation with the VLS Mechanism”, Journal of The Electrochemical Society, (151), p472 [70] W.Pan, R.Dai, L Xu, S.Lee, Z.Wang (2001), “Temperature-Controlled Growth of Silicon-Based Nanostructures by Thermal Evaporation of SiO Powders", The Journal of Physical Chemistry B, (105), p2507 [71] T.Y.Kim, N.M.Park, K.H.Kim, G.Y.Sung, T.Y.Seong, and C.J.Choi (2004), “Quantum confinement effect of silicon nanocrystals in situ grown in silicon nitride films”, Appl Phys Lett, 85, p5355 [72] Y.Maeda, N.Tsukamoto, Y.Yazawa, Y.Kanemitsu, and Y.Masumoto (1991), “Visible photoluminescence of Ge microcrystals embedded in SiO2 glassy matrices”, Appl Phys.Lett, 59, p3168 123 [73] Y Maeda, (1995), “Visible photoluminescence from nanocrystallite Ge embedded in a glassy SiO2 matrix: Evidence in support of the quantumconfinement mechanism”, Phys Rev, B 51, p1658 [74] M Y R Hayashi, K.Tsunetomo, K Kohno, Y Osaka and H Nasu (1990), “Novel temperature-dependent junction characteristics of poly (3-alkylthiophene) Schottky diodes”, Jpn J Appl Phys 29, p756 [75] Phuong Dan Nguyen (2013), “Synthesis and characterisation of sputtered thin films for renewable energy purposes”, University of Oslo, ISSN 1501-7710 [76] Praveen C Ramamurthy, Elangovan Hemaprabha, Upendra K Pandey, Kamanio Chattopadhyay (2018), “Doped silicon nanoparticles for enhanced charge transportation in organicinorganic hybrid solar cells”, Solar Energy, vol 173, p744-751 [77] Ying Wang, Masaharu Satoh, Masazumi Arao, Masashi Matsumoto, Hideto imai, Hiroshi nishihara (2020), “High-energy, Long-cyclelife Secondary Battery with electrochemically pre-doped Silicon Anode”, Scientificreports, p1-8 [78] Mani P Singh,Angelique Y Louie, Tonya M Atkins, Elayaraja Muthuswamy, Saeed Kamali, Chuqiao Tu, and Susan M Kauzlarich (2012), “Development of Iron Doped Silicon Nanoparticles as Bimodal Imaging Agents”, ACS Nano, vol 6(6), p5596-5604 [79] Omer Salihoglu, Yasser El Kahlout (2019), “Doped Silicon Nanowires for Lithium Ion Battery Anodes”, Materials Research Vol 22(2), p20180303 [80] Bernard S Meyerson (1994), “Correlation between matrix structural order and compressive stress exerted on silicon nanocrystals embedded in silicon-rich silicon oxide”, Scientific American, p64-67 [81] Ngo Ngoc Ha, Nguyen Ngoc Trung, Nguyen Truong Giang, Truong Thi Thanh, Thuy and Tom Gregorkiewicz, Nguyen Duc Dung, Saba Saeed (2015), “Single phase Si1−x Gex nanocrystals and the shifting of the E1 direct energy transition”, Nanotechnology, vol 26, p375701 [82] Günter Schmid (2010), “Nanoparticles: From Theory to Application” ISBN: 978-3-527-32589-4 124 [83] Mingwang Shao, Dorthy Duo Duo Ma, Shuit-Tong Lee (2010), “Silicon Nanowires-Synthesis, Properties, and Applications”, Eur.J.Inorg.Chem, p4264-4278 [84] V.Schmidt, J.V.Wittemann, U.Gosele (2010), “Growth, Thermodynamics, and Electrical Properties of Silicon Nanowires” Chemical Reviews, Vol.110, p361-388 [85] L.W.Yu, B.O’Donnell, P.J.Alet, S.Conesa-Boj, F.Peiro, J.Arbiol, P I R Cabarrocas (2009), “Plasma-enhanced low temperature growth of silicon nanowires and hierarchical structures by using tin and indium catalysts” Nanotechnology, 20, p225604 [86] I.Zardo, L.Yu, S.Conesa-Boj, S.Estrade, P.J.Alet, J.Roessler, M.Frimmer, P.R.I.Cabarrocas, F.Peiro, J.Arbiol, J.R.Morante, A.F.I.Morral (2009), “Gallium assisted plasma enhanced chemical vapor deposition of silicon nanowires”, Nanotechnology, 20, p155602 [87] Y.W.Wang, J.Bauer, S.Senz, O.Breitenstein, U.Gosele (2010), “Aluminum-enhanced sharpening of silicon nanocones”, Appl.Phys A, 99, p705-709 [88] T E.Bogart, S Dey, K.-K.Lew, S E Mohney, J M Redwing (2005), “Diameter-Controlled Synthesis of Silicon Nanowires Using Nanoporous Alumina Membranes”, Adv Mater, 17, p114-117 [89] Wagner RS, Ellis WC (1964) “Vapor-liquid-solid mechanism of single crystal growth” Applied Physics Letters, 4, 89-90 [90] J.Westwater, D.P.Gosain, S.Usui, “Growth of silicon nanowires via gold/silane vapor-liquid-solid reaction”, Jpn J Appl Phys, Part 11997, 36, p6204-p6209 [91] A I.Hochbaum, R.Fan, R.R.He, P.D.Yang (2005), “Controlled growth of Si nanowire arrays for device integration”, Nano.Lett, 5, p457-460 [92] S.Hofmann, C.Ducati, R.J.Neill, S.Piscanec, A.C.Ferrari, J.Geng, R E.Dunin-Borkowski, J.Robertson (2003), “Gold catalyzed growth of silicon nanowires by plasma enhanced chemical vapor deposition”, J Appl Phys, 94, p6005-p6012 125 [93] S.Sharma, M.K.Sunkara (2004), “Direct synthesis of single-crystalline silicon nanowires using molten gallium and silane plasma”, Nanotechnology, 15, p130-134 [94] F.Iacopi, P.M.Vereecken, M.Schaekers, M.Caymax, N.Moelans,B Blanpain, O Richard, C Detavernier, H Griffiths (2007), “Plasmaenhanced chemical vapour deposition growth of Si nanowires with low melting point metal catalysts: an effective alternative to Au-mediated growth”, Nanotechnology, 18, p505307 [95] P.J.Alet, L.Yu, G.Patriarche, S.Palacin, P.Rocai Cabarrocas (2008), “In situ generation of indium catalysts to grow crystalline silicon nanowires at low temperature on ITO”, J Mater Chem, 18, p5187-5189 [96] W.S.Shi, H.Y.Peng, Y.F.Zheng, N.Wang, N.G.Shang, Z.W.Pan, C.S.Lee, S.T.Lee (2000), “Synthesis of Large Areas of Highly Oriented, Very Long Silicon Nanowires”, Adv Mater, 12, p1343-1345 [97] N.Wang, Y.F.Zhang, Y.H.Tang, C.S.Lee, S.T.Lee (1998), “SiO2enhanced synthesis of Si nanowires by laser ablation”, Appl.Phys Lett, 73, p3902-3904 [98] Z.Zhang, X.H.Fan, L.Xu, C.S.Lee, S.T.Lee (2001), “Morphology and growth mechanism study of self-assembled silicon nanowires synthesized by thermal evaporation”, Chem Phys Lett, 337, p18-24 [99] Y.F.Zhang, Y.H.Tang, N.Wang, D.P.Yu, C.S.Lee, I.Bello, S.T.Lee (1998), “Silicon nanowires prepared by laser ablation at high temperature”, Appl Phys Lett, 72, p1835-1837 [100] Y.F.Zhang, Y.H.Tang, H.Y.Peng, N.Wang, C.S.Lee, I.Bello, S.T.Lee (1999), “Synthesis and characterization of amorphous carbon nanowires”, Appl Phys Lett, 75, p1842-1844 [101] M.L.Zhang, K.Q.Peng, X.Fan, J.S.Jie, R.Q.Zhang (2008), “Preparation of Large-Area Uniform Silicon Nanowires Arrays through MetalAssisted Chemical Etching”, J.Phys Chem C, 112, p4444-p4450 [102] Kuiqing Peng, Xin Wang, and Shuit-Tong Lee (2008), “Silicon nanowire array photoelectrochemical solar cells”, Appl Phys Lett, 92, p163103 126 [103] K.Q.Peng, Chenliang Huo, Jiang Wang, Haoxin Fu, Xianlun Li,Yi Yang, Hui Wang, Abdul Mateen, Ghulam Farid (2020), “Metal-Assisted Chemical Etching of Silicon in Oxidizing HF Solutions: Origin, Mechanism, Development, and Black Silicon Solar Cell Application”, Advanced Functional Materials, 30 (52), p2005744 [104] K.Q.Peng, Y.Wu, H.Fang, X.Y.Zhong, Y.Xu, J.Zhu (2005), “Uniform, axial-orientation alignment of one-dimensional single-crystal silicon nanostructure arrays”, Angew.Chem Int Ed, 44, p2737-2742 [105] V.A.Sivakov, G.Bronstrup, B.Pecz, A.Berger, G.Z.Radnoczi, M.Krause, S.H.Christiansen (2010), “Silicon Nanowire-Based Solar Cells on Glass: Synthesis, Optical Properties, and Cell Parameters”, J Phys Chem C, 114, p3798-3803 [106] Z.Huang, H.Fang, J.Zhu (2007), “Fabrication of Silicon Nanowire Arrays with Controlled Diameter, Length, and Density”, Adv Mater, 19, p744-p748 [107] K.Q.Peng, M.L.Zhang, A.J.Lu, N.B.Wong, R.Q Zhang, S.T Lee (2007), “Ordered silicon nanowire arrays via nanosphere lithography and metal-induced etching”, Appl Phys Lett, 90, p163123 [108] Nguyen Ngoc Anh, Nguyen Van Chuc, Bui Hung Thang, Pham Van Nhat, NguyenVan Hao, Doan Dinh Phuong, Phan Ngoc Minh, Thiyagu Subramani, Naoki Fukata, and Pham Van Trinh (2020), “Solar Cell Based on Hybrid Structural SiNW/Poly(3,4ethylenedioxythiophene):Poly(styrenesulfonate)/ Graphene”, Global Challenges, 4(9), p2000010 [109] J Bauer, F Fleischer, O Breitenstein, L Schubert, P Werner,U Gosele, M Zacharias (2007), “Electrical properties of nominally undoped silicon nanowires grown by molecular-beam epitaxy”,Appl Phys Lett, 90, p012105 [110] B.Fuhrmann, H.S.Leipner, H.Hoche, L.Schubert, P.Werner, U.Gosele (2005), “Ordered Arrays of Silicon Nanowires Produced by Nanosphere Lithography and Molecular Beam Epitaxy”, Nano Lett, 5, p2524-p2527 [111] P.Werner, N.D.Zakharov, G.Gerth, L.Schubert, U.Gosele (2006), “On the formation of Si nanowires by molecular beam epitaxy”, Int J Mater Res, 97, p1008-p1015 127 [112] P.D.Kanungo, N.Zakharov, J.Bauer, O.Breitenstein, P.Werner, U.Goesele (2008), “Controlled in-situ boron doping of short silicon nanowires grown by molecular beam epitaxy”, Appl Phys Lett, 92, p263107 [113] N.D.Zakharov, P.Werner, G.Gerth, L.Schubert, L.Sokolov, U.Gosele (2006), “Growth phenomena of Si and Si/Ge nanowires on Si (111) by molecular beam epitaxy”, J Cryst Growth, 290, p6-10 [114] Zhang, Rui-Qiu, Lifshitz, Yeshayahu Lee, Shuit-Tong (2006), “Template Growth of Nanocrystalline PbS, CdS, and ZnS on a Polydiacetylene Langmuir Film: An In Situ Grazing Incidence X-ray Diffraction Study” Adv Mater, 15, p635 [115] Brian L.Cushing, Vladimir L.Kolesnichenko, and Charles J.O'Connor (2004), “Recent Advances in the Liquid-Phase Syntheses of Inorganic Nanoparticles”, Chem Rev, 104, 9, p3893-p3946 [116] Nguyen Thi Ngoc Lam et al (2017), “Controlling of the diameter and density of silicon nanowires prepared by silver metal-assisted chemical etching”, The 12th Asian Conference on Chemical Sensors (ACCS), Hanoi, p323-p326 [117] Nguyễn Thúy Vân (2014), “Nghiên cứu chế tạo khảo sát tính chất vi cộng hưởng quang tử 1D làm cảm biến quang”, Luận án tiến sỹ khoa học vật liệu [118] Nguyễn Thị Thúy, Nguyễn Quang Huy, Nguyễn Khắc Tùng, Vương Tuấn Dương, Nguyễn Hữu Lâm (2017) “Cấu trúc lõi/vỏ phát huỳnh quang dây nanô silic”, Tạp chí KH&CN, số 111, p063-p067 [119] Kurt W.Kolasinski (2006), “Catalytic growth of nanowires: Vaporliquid-solid, vapor-solid-solid, solution-liquid-solid and solid-liquidsolid growth”, Solid State and Materials Science, 10, p182-p191 [120] M.Govoni, I.Marri, and S.Ossicini (2012), “Carrier multiplication between interacting nanocrystals for fostering silicon-based photovoltaics” Nature photonics, 6, p672-p679 [121] C.M.Hoang, N.V.Minh, V.N.Hung and Kazuhiro Hane (2017), “25 nm Single-Crystal Silicon Nanowires Fabricated by Anisotropic Wet Etching”, Journal of Nanoscience and Nanotechnology, vol.17, p1525p1529 128 [122] S.Li et al (2014), “Fabrication of porous silicon nanowires by MACE method in HF/H2O2/AgNO3 system at room temperature”, Nanoscale Res Lett, 9(1), p196 [123] Y.Qi, Z.Wang, M.Zhang, F.Yang, and X.Wang (2013), “A processing window for fabricating heavily doped silicon nanowires by metalassisted chemical etching”, J Phys Chem C, 117(47), p25090-p25096 [124] S.Chattopadhyay, X.Li, and P.W.Bohn (2002), “In-plane control of morphology and tunable photoluminescence in porous silicon produced by metal-assisted electroless chemical etching”, J Appl Phys, 91(9), p6134-p6140 [125] X.Li and P.W.Bohn (2000), “Metal-assisted chemical etching in HF/H2O2 produces porous silicon”, Appl Phys Lett, 77(6), p2572p2574 [126] A.G.Cullis, L.T.Canham (1991), “Visible light emission due to quantum size effects in hightly porous crystalline silicon”, Nature 353, p335-p338 [127] D.A.Long (2002), “The Raman effect: a unified treatment of the theory of Raman scattering by molecules”, p8 [126] Ngo Ngoc Ha (2021), “Application of Pump-Probe Technique for Tracking of Charge Carrier Relaxation In Nanostructured Semiconductors”, VNU Journal of Science: Mathematics - Physics, Vol 37, No 1, p31-37 [127] G.Allan, C.Delerue, and M.Lannoo (1997), “Electronic Structure of Amorphous Silicon Nanoclusters”, Phys Rev Lett, 78(16), p3161-3164 [128] J.Derr, K.Dunn, D.Riabinina, F.Martin, M.Chaker, and F.Rosei (2009), “Quantum confinement regime in silicon nanocrystals”, Phys E LowDimensional Syst Nanostructures, 41(4), p668-670 [129] O.Wolf, M.Dasog, Z.Yang, I.Balberg, J.G.C.Veinot, and O.Millo (2013), “Doping and Quantum Confinement Effects in Single Si Nanocrystals Observed by Scanning Tunneling Spectroscopy” Nano Lett, 13(6), p2516-p2521 [130] M.J.Sailor and K.L.Kavanagh (1992), “Porous Silicon-what is responsible for the visible luminescence”, 4, p432 [131] M.Naddaf and H.Hamadeh (2009), “Visible luminescence in photo129 electrochemically etched p-type porous silicon: Effect of illumination wavelength”, Mater Sci Eng C, 29(7), p2092-p2098 [132] S.Gardelis, A.G.Nassiopoulou, M.Mahdouani, R.Bourguiga, and S.Jaziri (2009), “Enhancement and red shift of photoluminescence (PL) of fresh porous Si under prolonged laser irradiation or ageing: Role of surface vibration modes”, Phys E Low-Dimensional Syst Nanostructures, 41(6), p986-p989 [133] K.Peng, Y.Yan, S.Gao, and J.Zhu (2003), “Dendrite-assisted growth of silicon nanowires in electroless metal deposition”, Adv Funct Mater, 13(2), p127-p132 [134] K.Peng et al (2006), “Fabrication of single-crystalline silicon nanowires by scratching a silicon surface with catalytic metal particles”, Adv Funct Mater, 16(3), p387-p394 [135] A.Oliver, J.C.Cheang-Wong, and A.Crespo (1998), “Study of the Optical properties of fused quartz after a sequential implantation with Si and Au ions”, Applied Physics Letters, 73, p1574 [136] G.H.Li, K.Ding, Y.Chen, H.X.Han, and Z.P.Wang (2000), “Photoluminescence and Raman scattering of silicon nanocrystals prepared by silicon ion implantation into SiO2 films”, Journal of Applied Physics, 88, p1439 [137] E.P.I.Association (2012), “Global Market Outlook for Photovoltaics until 2016” [138] William C.O'Mara, Robert B.Haber, Lee P.Hunt (1990), “Handbook of Semiconductor Silicon Technology”, William Andrew [139] B.Delley, and E.F.Steigmeier (1993), “Quantum confinement in Si nanocrystals,” Physical Review B, 47, p1397 [140] T.Takagahara, and K.Takeda (1992), “Theory of the quantum confinement effect on excitons in quantum dots of indirect-gap materials”, Physical Review B, 46, p15578 [141] Elhouichet, Oueslati (2002), “The role of ambient ageing on porous silicon photoluminescence: evidence of phonon contribution”, Applied Surface Science, Vol.191; Iss 1-4 [142] I.D.Avdeev, A.VBelolipetsky, N.N.Ha, M.O Nestoklon, I.N Yassievich 130 (2020), “Absorption of Si, Ge and SiGe alloy nanocrystals embedded in SiO2 matrix”, J Appl Phys, 127, p1 [143] Y.M.Niquet, G.Allan, C.Delerue, M.Lannoo (2000), “Quantum confinement in germanium nanocrystals”, Appl Phys Lett, 77, p1182 [144] S Saeed, C de Weerd, P Stallinga, F.C Spoor, A.J Houtepen, L Da Siebbeles, T Gregorkiewicz (2015), “Carrier multiplication in germanium nanocrystals”, Light Sci Appl, 4, p251 [145] D Timmerman, I.Izeddin, P.Stallinga, I.N.Yassievich, T Gregorkiewicz (2008), “Space-separated quantum cutting with silicon nanocrystals for photovoltaic applications”, Nat Photon, 2, p105-109 [146] J.R.Aguilar-Hernandez, J.Sastre-Hernandez, G.Monroy-Rodríguez, M.A.H Perez (2020), “Photoluminescence and Raman spectroscopy of silicon thin films grown by laser ablation”, Opt Mater, p102 [147] V Mankad, N.N Ovsyuk, S.K Gupta, P.K Jha (2014), “Unexpected features of the formation of Si and Ge nanocrystals during annealing of implanted SiO2 layers: low frequency Raman spectroscopic characterization”, Phys B Phys Condens Matter, 432, p116-120 [148] S Levy, I Shlimak, A Chelly, Z Zalevsky, T Lu (2009), “Influence of Ge nanocrystals and radiation defects on C - V characteristics in Si-MOS structures”, Phys B Phys Condens Matter, 404, p5189-5191 [149] A.K Dutta (1996), “Visible photoluminescence from Ge nanocrystal embedded into a SiO2 matrix fabricated by atmospheric pressure chemical vapor deposition”, Appl Phys.Lett, 68, p1189 [150] M Zacharias, J Christen, J Blăasing, D Bimberg (1996), Visible luminescence from Ge nanocrystals embedded in a-Si1-xOx, films: correlation of optical properties and size distribution”, J Non-Cryst Solids, 198, p115-118 [151] S Takeoka, M Fujii, S Hayashi, K Yamamoto (1999), “Decay dynamics of near-infrared photoluminescence from Ge nanocrystals”, Appl Phys Lett, 74, p1558-1560 [152] N Zhang, S Wang, P Chen, L Zhang, K Peng, Z Jiang, Z Zhong (2019), “An array of SiGe nanodisks with Ge quantum dots on bulk Si 131 substrates demonstrating a unique coupling”, Nanoscale, 11, p1548715496 [153] M Zacharias, J Blăasing, M Lohmann, J Christen (1996), Formation of Ge nanocrystals in amorphous GeOx, and SiGeOx, alloy films”, Thin Solid Films, 278, p32-36 [154] G Zatryb, A Podhorodecki, J Misiewicz, J Cardin, F Gourbilleau (2013), “Correlation between matrix structural order and compressive stress exerted on silicon nanocrystals embedded in silicon-rich silicon oxide”, Nanoscale Res Lett, 8, p40 [155] Minoru Fujii et al (1991), “Growth of Ge Microcrystals in SiO2 Thin Film Matrices: A Raman and Electron Microscopic Study”, Jpn J Appl Phys, 30, p687 [156] G Gouadec, P Colomban (2007), “Raman spectroscopy of Nanomaterials: how spectra relate to disorder, particle size and mechanical properties”, Prog Cryst Growth Char Mater, 53, p1-56 [157] P Tognini, A Stella, S De Silvestri, M Nisoli, S Stagira, P Cheyssac, R Kofman (1999), “Ultrafast carrier dynamics in germanium nanoparticles Ultrafast carrier dynamics in germanium nanoparticles”, Appl Phys Lett 75, p208-210 [158] Stephanie Cheylan (2001), Optical of properties of silicon nanocrystal, Australian National University, Chapter 2, p18-21 132 ... cao vật liệu quang tử sở Si, Ge - Việc nghiên cứu tính chất chế tạo thành cơng vật liệu nano sở Si, Ge góp phần nắm bắt tiến tới điều chỉnh công nghệ chế tạo vật liệu kích thước nano Si, Ge có... vùng cấm quang tử nano Si, Ge ứng suất sai hỏng bề mặt, yếu tố tạp chất thông số chế tạo khác Nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu chế tạo: + Nghiên cứu, chế tạo vật liệu nano Si Ge phương pháp bốc... nghệ chế tạo cơng trình nghiên cứu vật liệu Si, Ge phát triển từ thập niên 60 kỷ 20, cho phép ứng dụng kế thừa hiệu nghiên cứu vật liệu nano Si, Ge Ngày nay, nghiên cứu vật liệu nano Si, Ge giới