Книги по разным темам Pages:     | 1 | 2 |

c При определении величины c (20) нарушается строгость одного из условий (неравенства (6)) примениРис. 2. Сдвиг уровней размерного квантования дырки мости построенной здесь теории, тем не менее будем th 1,0(a, F) (14) под действием внешнего однородного элексчитать, что формулы (13), (14), (19) и (20) могут трического поля наряженностью F как функция радиуса a набыть использованы и для ПН с радиусами a aex.

нокристалла CdSe (верхняя шкала) или как функция параметра Основанием для этого является хорошее согласие спек(a/aex)3 (нижняя шкала), aex Ч боровский радиус экситона тра экситона в ПН с размером a aex, полученнов CdSe. Линии 1Ц3 отвечают значениям напряженности го в работе [18] вариационным методом, со спектром электрического поля F, В/м: 1 Ч 210, 2 Ч 410, 3 Ч 510.

электронно-дырочной пары, рассчитанного в работе [16] в рамках адиабатического приближения при выполнении условия (6) на радиусы a ПН, и, как следствие, близость 4. Заключение величин критических радиусов ПН c = 3.24aex (20) и a(2) = 3.48aex [18].

c В заключение кратко обсудим возможные экспериТаким образом, можно предложить новый электрооптический метод определения критических радиусов c ментальные наблюдения предложенного нами нового электрооптического метода. В работах [1,2] исследоПН с помощью формулы (19), основанный на равенстве вались спектры межзонного поглощения диспергироштарковского сдвига уровней размерного квантования t дырки nhe,0(a, F) (14) со штарковским сдвигом энергии ванных в прозрачной диэлектрической матрице борноосновного состояния экситона V (18). При этом силикатного стекла (1 = 2.25) нанокристаллов CdS новый электрооптический метод дает величину радиуса (2 = 9.3) размерами радиуса a от 1 до 102 нм. Эффекнанокристалла c (20), отличающуюся лишь в пределах тивные массы электрона и дырки в CdS соответственно 6.9% от аналогичной величины критического радиуса ПН равнялись me/m0 = 0.205 и mh/m0 = 5, т. е. me mh.

a(2) = 3.48aex, полученной в [18] с помощью нового Теоретический спектр экситона в полупроводниковых наc оптического метода. нокристаллах (ПН) CdS, рассчитанный в работах [16,18], 7 Физика и техника полупроводников, 2000, том 34, вып. 1124 С.И. Покутний с хорошей точностью описывал экспериментальную за- глощения определяются квантово-размерным квадратичвисимость спектра экситона от радиуса ПН a [1,2] в ным эффектом Штарка. Предложен новый электрооптиобласти размеров ПН a aex = 2.5нм. ческий метод, дающий возможность определять значения В экспериментальной работе [3] наблюдались пики критических радиусов нанокристаллов, в которых могут просветления, связанные с переходами между уровня- возникнуть объемные экситоны.

ми размерного квантования экситона, в спектрах проРабота выполнена при частичной поддержке Междупускания нанокристалла CdSe (2 = 9.4) радиусом народного научного фонда ФВiдродженняФ.

a = 5.0 нм, диспергированных в матрице силикатного стекла (1 = 2.25). Эффективные массы элекСписок литературы трона и дырки в ПН CdSe соответственно равнялись me/m0 = 0.13 и mh/m0 = 2.5, т. е. me mh. При этом [1] А.И. Екимов, А.А. Онущенко. Письма ЖЭТФ, 40 (8), положения пиков просветления нанокристаллов CdSe (1984).

в зависимости от величины радиусов ПН a в области [2] А.И. Екимов, А.А. Онущенко, Ал.Л. Эфрос. Письма размеров a aex = 4.55 нм c хорошей точностью ЖЭТФ, 43 (6), 292 (1986).

описывает спектр экситона [19].

[3] Ю.В. Вандышев, В.С. Днепровский, В.И. Климов. Письма Поместим квазинульмерные системы, изученные в ЖЭТФ, 53 (6), 301 (1991).

условиях экспериментов [1Ц3] во внешнее однородное [4] A.D. Yoffe. Adv. Phys., 42, 173 (1993).

электрическое поле (ВОЭП) напряженностью F (17).

[5] А.И. Екимов, П.А. Скворцов, Т.В. Шубина. ЖТФ, 59 (3), Учет эффекта локального поля [20] приводит к тому, что 202 (1989).

[6] K. Bajema, R. Marlin. Phys. Rev. B, 36, 1300 (1987).

в квазинульмерных системах [1Ц3] на ПН действует поле [7] T. Wood, S. Burrus. Appl. Phys. Lett., 44, 16 (1984).

напряженностью [8] С.И. Покутний. ФТТ, 39 (4), 606 (1997).

-[9] С.И. Покутний. ФТТ, 39 (4), 720 (1997).

Fins = f F, f = 3/[2 +(2/1)], (21) [10] S. Nomura, T. Kobayashi. Sol. St. Commun., 74 (10), (1990).

где коэффициент f = 0.489 для ПН CdS и CdSe. При [11] Н.А. Ефремов, С.И. Покутний. ФТТ, 32 (6), 1637 (1990).

этом в формулах (13), (14) и (17) вместо величины F [12] С.И. Покутний. ФТП, 25 (4), 628 (1991).

необходимо взять Fins (21).

[13] S.I. Pokutnyi. Phys. Lett. A, 168 (5Ц6), 433 (1992).

На рис. 1 и 2 представлены величины сдвигов [14] Н.А. Ефремов, С.И. Покутний. ФТТ, 27 (1), 48 (1985).

th 1,0(a, F) (14) уровней размерного квантования дырки [15] В.Я. Грабовскис, Я.Я. Дзенис, А.И. Екимов. ФТТ, 31 (1), в состоянии (ne = 1, le = 0; th) в нанокристаллах 272 (1989).

CdS и CdSe соответственно в электрическом поле F.

[16] С.И. Покутний. ФТП, 30 (11), 1952 (1996).

При расчете предполагалось выполнение условий (6), [17] S.I. Pokutnyi. Phys. Lett. A, 203 (5Ц6), 388 (1995).

th (10), (11 а) и (17). Из поведения 1,0(a, F) в за- [18] С.И. Покутний. ФТТ, 38 (9), 2667 (1996).

[19] С.И. Покутний. ФТТ, 34 (8), 2386 (1992).

висимости от радиуса ПН a и напряженности ВОЭП [20] S. Schmitt-Rink, D. Miller, D. Chemla. Phys. Rev. B, 35, F вытекает, что с ростом радиуса a > aex величины (1987).

штарковских сдвигов уровней размерного квантования дырки увеличиваются пропорционально a3, приближаясь Редактор Т.А. Полянская к значениям штарковского сдвига энергии основного состояния экситона V (18). Это происходит при Size quantization Stark effect in величинах c, равных значениям критических радиусов quasi-zero-dimensional semiconductor ПН c(1, 0; 0) = 3.24aex (20) (c(1, 0; 0) = 8.1нм для structures ПН CdS и c(1, 0; 0) = 14.74 нм для ПН СdSe), при которых в нанокристаллах CdS и CdSe с размерами S.I. Pokutnyi a c(1, 0; 0) могут возникать объемные экситоны.

Illichivsk Educational Research Centre, Кроме того с ростом напряженности ВОЭП F наблюOdessa State University, дается квадратичный эффект Штарка, согласно которому th 68001 Illichivsk, the Ukraine величины сдвигов 1,0(a, F) (14) и V(F) (18) увеличиваются пропорционально F2. При этом для ПН CdS с ростом величины F от 103 до 1.23 103 В/м значение штарковского сдвига энергии основного состояния экситона V(F) (18) увеличивается от 4.87 102 до 7.37 102 мэВ, а для ПН CdSe при изменении напряженности F от 2.1102 до 5.1102 В/м величина V(F) (18) растет от 1.25 102 до 7.78 102 мэВ (рис. 1, 2).

Таким образом, установлено, что электрооптические свойства квазинульмерных систем, содержащих полупроводниковые нанокристаллы, в области межзонного поФизика и техника полупроводников, 2000, том 34, вып. Pages:     | 1 | 2 |    Книги по разным темам