ТЕОРИЯ ВНУТРИЗОННЫХ ОПТИЧЕСКИХ ПЕРЕХОДОВ В НАНОКРИСТАЛЛАХ КРЕМНИЯ С АТОМОМ ВИСМУТА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обсуждается модель эффективной световой эмиссии видимого диапазона в слаболегированных висмутом нанокристаллах кремния (один донор на нанокристалл), осуществляемая за счет внутризонных электронных переходов триплет–синглет. Показано, что для нанокристаллов размерами 2–3 нм имеет место сильное расщепление уровней в нижней части энергетического спектра зоны проводимости за счет короткодействующего потенциала иона Bi. Оптически активными оказываются переходы из двух нижних триплетных состояний в основное (синглетное) состояние. При этом скорость переходов может превышать 107 с−1.

Об авторах

Г. М. Максимова

Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского

Нижний Новгород, Россия

C. А. Фомичев

Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского

Нижний Новгород, Россия

В. А. Бурдов

Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского

Email: burdov@phys.unn.ru
Нижний Новгород, Россия

Список литературы

  1. S. G. Pavlov, H. W. H¨ubers, J. N. Hovenier, T. O. Klaassen, D. A. Carder, P. J. Phillips, B. Redlich, H. Riemann, R. Kh. Zhukavin, and V. N. Shastin, Phys. Rev. Lett. 96, 037404 (2006).
  2. S. G. Pavlov, H. W. H¨ubers, U. B¨ottger, R. Kh. Zhukavin, V. N. Shastin, J. N. Hovenier, B. Redlich, N. V. Abrosimov, and H. Riemann, Appl. Phys. Lett. 92, 091111 (2008).
  3. S. G. Pavlov, U. B¨ottger, J. N. Hovenier, N. V. Abrosimov, H. Riemann, R. Kh. Zhukavin, V. N. Shastin, B. Redlich, A. F. G. van der Meer, and H. W. H¨ubers, Appl. Phys. Lett. 94, 171112 (2009).
  4. S. G. Pavlov, U. B¨ottger, R. Eichholz, N. V. Abrosimov, H. Riemann, V. N. Shastin, B. Redlich, and H. W. H¨ubers, Appl. Phys. Lett. 95, 201110 (2009).
  5. V. A. Belyakov, A. I. Belov, A. N. Mikhaylov, D. I. Tetelbaum, and V. A. Burdov, J. Phys.: Condens. Matter 21, 045803 (2009).
  6. T. C.-J. Yang, K. Nomoto, B. Puthen-Veettil, Z. Lin, L. Wu, T. Zhang, X. Jia, G. Conibeer, and I. PerezWurfl, Mater. Res. Express 4, 075004 (2017).
  7. K. Nomoto, T. C. -J. Yang, A. V. Ceguerra, T. Zhang, Z. Lin, A. Breen, L. Wu, B. Puthen-Veettil, X. Jia, G. Conibeer, I. Perez-Wurfl, and S. P. Ringer, J. Appl. Phys. 122, 025102 (2017).
  8. E. Klimesova, K. Kusova, J. Vacik, V. Holy, and I. Pelant, J. Appl. Phys. 112, 064322 (2012).
  9. V. A. Belyakov and V. A. Burdov, Phys. Rev. B 79, 035302 (2009).
  10. N. V. Derbenyova and V. A. Burdov, J. Appl. Phys. 123, 161598 (2018).
  11. N. V. Derbenyova, A. A. Konakov, and V. A. Burdov, J. Lumin. 233, 117904 (2021).
  12. V. A. Burdov and M. I. Vasilevskiy, Appl. Sci. 11, 497 (2021).
  13. F. Sangghaleh, I. Sychugov, Z. Yang, J. G. C. Veinot, and J. Linnros, ACS Nano 9, 7097 (2015).
  14. C. Delerue, M. Lannoo, G. Allan, E. Martin, I. Mihalcescu, J. C. Vial, R. Romestain, F. M¨uller, and A. Bsiesy, Phys. Rev. Lett. 75, 2228 (1995).
  15. C. Sevik and C. Bulutay, Phys. Rev. B 77, 125414 (2008).
  16. G. Allan and C. Delerue, Phys. Rev. B 66, 233303 (2002).
  17. W. Kohn and J. M. Luttinger, Phys. Rev. 97, 1721 (1955).
  18. W. Kohn and J. M. Luttinger, Phys. Rev. 98, 915 (1955).
  19. Z. Zhou, M. L. Steigerwald, R. A. Friesner, L. Brus, andM. S. Hybertsen, Phys. Rev. B 71, 245308 (2005).
  20. N. V. Derbenyova and V. A. Burdov, J. Phys. Chem. C 122, 850 (2018).
  21. S. Ossicini, I. Marri, M. Amato, M. Palummo, E. Canadell, and R. Rurali, Faraday Discuss. 222, 217 (2020).
  22. V. A. Belyakov and V. A. Burdov, Phys. Lett. A 367, 128 (2007).
  23. S. T. Pantelides and C. T. Sah, Phys. Rev. B 10, 621 (1974).
  24. В. А. Бурдов,ЖЭТФ 121, 480 (2002)
  25. V. A. Burdov, JETP 94, 411 (2002).
  26. А. А. Копылов, ФТП 16, 2141 (1982)
  27. A. Kopylov, Sov. Phys. Semicond. 16, 1380 (1982).
  28. J. L. Ivey and R. L. Mieher, Phys. Rev. B 11, 822 (1975).
  29. V. A. Belyakov and V. A. Burdov, Phys. Rev. B 76, 045335 (2007).
  30. V. A. Belyakov, V. A. Burdov, R. Lockwood, and A. Meldrum, Adv. Opt. Tech. 2008, 279502 (2008).
  31. R. A. Faulkner, Phys. Rev. 184, 713 (1969).
  32. A. K. Ramdas and S. Rodriguez, Rep. Prog. Phys. 44, 1297 (1981).
  33. A. J. Mayur, M. Dean Sciacca, A. K. Ramdas, and S. Rodriguez, Phys. Rev. B 48, 10893 (1993).
  34. U. Bockelmann and G. Bastard, Phys. Rev. B 42, 8947 (1990).
  35. T. Inoshita and H. Sakaki, Phys. Rev. B 46, 7260 (1992).
  36. R. Heitz, H. Born, F. Guffarth, O. Stier, A. Schliwa, A. Hoffmann, and D. Bimberg, Phys. Rev. B 64, 241305 (2001).
  37. J. Urayama, N. B. Norris, J. Singh, and P. Bhattacharya, Phys. Rev. Lett. 86, 4930 (2001).
  38. P. Guyot-Sionnest, B. Wehrenberg, and D. Yu, J. Chem. Phys. 123, 074709 (2005).
  39. A. J. Nozik, Annu. Rev. Phys. Chem. 52, 193 (2001).
  40. С. А. Фомичев, В. А. Бурдов, ФТП 57, 566 (2023)
  41. S. A. Fomichev, V. A. Burdov, Semiconductors 57, 551 (2023).
  42. A. Thranhardt, C. Ell, G. Khitrova, and H. M. Gibbs, Phys. Rev. B 65, 035327 (2002).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025