ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ НАНОКРИСТАЛЛОВ С 1-, 2- И 3-МЕРНЫМ ПРОСТРАНСТВЕННЫМ ОГРАНИЧЕНИЕМ , ПОМЕЩЁННЫХ ВО ВНЕШНЕЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ
Аннотация
Синтезированы и экспериментально исследованы электрофотолюминесцентные свойства нанокристаллов (квантовых точек, наностержней и нанопластин) полупроводникового соединения селенида кадмия как модельного объекта. Установлено, что нанопластины обладают максимальной чувствительностью оптического поглощения и минимальной чувствительностью фотолюминесценции к внешнему электрическому полю F из всех исследованных наноструктур. Интенсивность ФЛ изменяется по закону вида –|F |1/2, если наночастица не имеет сферической симметрии и её размер превышает боровский радиус экситона αB (для полупроводника ядра), или по закону вида –|F |2, если наночастица имеет сферическую симметрию и её раз мер много меньше боровского радиуса. На основании установленных зависимостей сформулирована гипотеза об ионизационном механизме тушения ФЛ, который возникает вследствие туннелирования возбуждённых электронов (и дырок) через потенциальный барьер нанокристалл/матрица. Исходя из анализа наблюдаемых в экспериментах закономерностей и учитывая квантовомеханические свойства полупроводниковых наночастиц, сделан обобщающий вывод о том, что полупроводниковые наностержни и нанопластины не являются одной из разновидностей квантовых точек, а представляют собой самостоятельный класс полупроводниковых квантоворазмерных наноструктур со своими специфическими электрооптическими свойствами.
Об авторах
Л. И. ГУРИНОВИЧ
Институт физики им. Б. И. Степанова НАН Беларуси, Минск
Беларусь
Беларусь
С. В. ГАПОНЕНКО
Институт физики им. Б. И. Степанова НАН Беларуси, Минск
Беларусь
академик
Беларусь
академик
М. В. АРТЕМЬЕВ
НИИ физико-химических проблем БГУ, Минск
Беларусь
Беларусь
А. В. ПРУДНИКОВ
НИИ физико-химических проблем БГУ, Минск
Беларусь
Беларусь
Список литературы
1. Gaponenko S. V. Introduction to Nanophotonics. Cambridge University Press, New York, USA, 2010.
2. Cunningham J. E. // Mater. Sci. Eng. 1999. Vol. 25. P. 155–194.
3. Ikehara H., Goto T., Kamiya H. et al. // Opt. Express. 2013. Vol. 21. P. 6377–6390.
4. Hight-efficient small-aperture light converter. International Application PCT/BY2004/000023 BY, H01L 31/02, 31/18 / S. V. Gaponenko, U. Woggon, M. V. Artemyev, N. V. Gaponenko, L. I. Gurinovich, I. S. Molchan, A. A. Lutich; Institute of Molecular and Atomic Physics of National Academy of Science of Belarus. WO 2006/034561 A1; filling 27.09.2004; publication 06.04.2006 // WIPO, PCT Gazette. 2006. Section I. P. 9336.
5. Ekimov A. I., Efros Al. L., Shubina T. V., Skvortsov A. P. // J. of Luminescence. 1990. Vol. 46. P. 97–100.
6. Achtstein A. W., Prudnikau A. V., Ermolenko M. V. et al. // ACS Nano. 2014. Vol. 8, N 8. P. 7678–7686.
7. Ullrich B., Wang J. S., Brown G. J. // AIP Advances. 2012. Vol. 2, Issue 4. P. 042132.
8. Artemyev M. V., Gurinovich L. I., Stupak A. P., Gaponenko S. V. // Phys. Status Solidi (B). 2001. Vol. 224, N 1. P. 191–194.
9. Степуро В., Суханова А., Артемьев М. и др. // Оптика и спектроскопия. 2006. Т. 100, № 6. С. 927–935.
10. Клячковская Е. В., Ващенко С. В., Ступак А. П., Гапоненко С. В. // Журн. прикл. спектр. 2010. Т. 77, № 5. С. 793–796.
11. Гуринович Л. И., Лютич А. А., Ступак А. П. и др. // Физика и техника полупроводников. 2009. Т. 43, вып. 8. С. 1045–1053.
12. Гуринович Л. И., Лютич А. А., Ступак А. П. и др. // Журн. прикл. спектр. 2010. Т. 77, № 1. С. 129–135.
13. Гуринович Л. И., Артемьев М. В., Ступак А. П. и др. // Журн. прикл. спектр. 2012. Т. 79, № 1. С. 104–113.
14. Murray C. B., Kagan C. B., Bawendi M. G. // Annu. Rev. Mater. Sci. 2000. Vol. 30. P. 545–610.
15. Mokari T., Banin U. // Chem. Mater. 2003. Vol. 15. P. 3955–3960.
Рецензия
Просмотров: 785
Послать статью по эл. почте 