El origen de la luminescencia de 2.7 eV y la banda de excitación de 5.2 eV en óxido de hafnio

El origen de una banda de luminescencia azul a 2.7 eV y una banda de excitación de luminescencia a 5.2 eV de hafnia ha sido estudiado en películas de óxido de hafnio estequiométrico y no estequiométrico. Los resultados experimentales y calculados de los espectros de banda de valencia desde primeros principios mostraron que la violación de la estequiometría conduce a la formación del pico de densidad de estados en la brecha de banda causado por vacantes de oxígeno. La catodoluminescencia en la película no estequiométrica exhibe una banda a 2.65 eV que se excita a la energía de 5.2 eV. El espectro de absorción óptica calculado para la fase cúbica de HfO2 con vacantes de oxígeno muestra un pico a 5.3 eV. Así, se podría concluir que la banda de luminescencia azul a 2.7 eV y el pico de excitación de HfOx a 5.2 eV se deben a vacantes de oxígeno. La energía de trampa térmica en hafnia fue estimada.