Главная » 2014»Август»29 » Скачать Трансформация электронных и колебательных состояний нанокристаллов в зонные состояния объемных полупроводниковых материалов бесплатно
8:34 AM
Скачать Трансформация электронных и колебательных состояний нанокристаллов в зонные состояния объемных полупроводниковых материалов бесплатно
Трансформация электронных и колебательных состояний нанокристаллов в зонные состояния объемных полупроводниковых материалов группы II - VI
Диссертация
Автор: Микушев, Сергей Владимирович
Название: Трансформация электронных и колебательных состояний нанокристаллов в зонные состояния объемных полупроводниковых материалов группы II - VI
Справка: Микушев, Сергей Владимирович. Трансформация электронных и колебательных состояний нанокристаллов в зонные состояния объемных полупроводниковых материалов группы II - VI : диссертация кандидата физико-математических наук : 01.04.07 / Микушев Сергей Владимирович; [Место защиты: С.-Петерб. гос. ун-т] - Санкт-Петербург, 2010 - Количество страниц: 135 с. ил. Санкт-Петербург, 2010 135 c. :
Объем: 135 стр.
Информация: Санкт-Петербург, 2010
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
ЧАСТЬ I ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
§1 Электронные состояния нанокристаллов
Приближение слабого конфайнмента (р —>
Приближение сильного конфайнмента (р —> 0)
Приближение промежуточного конфайнмента 2 <р <4
§2 Колебательные состояния нанокристаллов
Модель упругого континуума
Низкоразмерные эффекты в колебательных спектрах
Модель механического континуума
Модель диэлектрического континуума
§3 Постановка задачи
ЧАСТЬ II ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
§ 1 Объекты исследования
§2 Спектроскопические исследования комбиционного рассеяния света, поглощения и люминесценции
§3 Рассеяние Ми Определение размеров нанокристаллов в образцах
§4 Спектры поглощения нанокристаллов Сс1Те, Сс18е в диапазоне размеров, соответствующих промежуточному конфайменту
Спектры поглощения нанокристаллов Сс1Те в диапазоне размеров, соответствующих промежуточному конфайменту
Спектры поглощения нанокристаллов С(1$е в области размеров, соответствующих промежуточному конфайменту
§5 Спектры люминесценции нанокристаллов Сс18е
ЧАСТЬ III КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ СПЕКТРЫ НАНОКРИСТАЛЛОВ
§1 Структура вюрцита, сфалерита Правила отбора Спектры КР
§ 2 Расчеты колебательных спектров нанообразований
Задачи, которые предполагалось решить в работе:
Результаты и выводы
Введение:
В последние годы в физике полупроводников появилось новое направление — физика наноструктур. Уменьшение размеров кристалла хотя бы в одном направлении до размеров, сравнимых с длиной волны де Бройля для электронов, приводит к квантованию движения частиц в этом направлении. На этих масштабах появляются новые закономерности и свойства кристаллов.
Особый интерес в последние годы вызывают исследования нульмерных полупроводниковых структур — квантовых точек (КТ). Размерные эффекты в КТ важны как с точки зрения фундаментальных исследований, так и в связи с возможностями их применения в оптоэлектронике, аналитической химии и т.д. Это связано с тем, что спектральные свойства систем, содержащих бинарные нанокристаллы соединений групп II—VI (Сс18е, СсГГе, С(18 и др.), определяются не только химическим составом, но и, в гораздо большей степени, пространственными размерами оптически активных областей. Нанокристаллы, диспергированные в стеклянных матрицах, широко используются в качестве модельных объектов для изучения квантово-размерных эффектов в полупроводниковых нульмерных системах. Прозрачность стеклянной матрицы в широком диапазоне длин световых волн, от ультрафиолетовой до ближней инфракрасной области спектра, дает богатые возможности для экспериментального исследования нанокристаллов методами оптической спектроскопии. Гибкость технологии синтеза нанокристаллов позволяет получать в стекле кристаллиты различных полупроводниковых соединений, направленно варьировать размеры нанокристаллов, менять их кристаллическую модификацию и химический состав. Поэтому полупроводниковые квантовые точки на основе соединений А2Вб, и, в частности, СсШе, в диэлектрических матрицах являются перспективными материалами современной оптоэлектроники, в частности, для создания эффективных светоизлучателей, диодов и лазеров с высокой квантовой эффективностью и рекордно малыми плотностями накачки. Поэтому поиск путей получения КТ на основе Сс18е, оптически активных вплоть до комнатной температуры, с малыми линейными размерами (<10 нм), большим содержанием Сс1 и с узкой дисперсией размеров, имеет чрезвычайно большое практическое значение. Кроме того, КТ СёБе в оболочке ZnS обладают узкой полосой фотолюминесценции и имеют высокий квантовый выход, достигающий 50% в зависимости от качества нанокристалла и пассивации поверхности, при одновременной высокой устойчивости к деградации [1].
Использование явления квантового ограничения носителей в полупроводниковых нанокристаллах реализует также потенциальную возможность создания оптимально подобранных люминесцентных материалов для решения прикладных задач широкого диапазона: от оптоэлектронных устройств отображения и передачи данных, применяемых в информационно-вычислительных системах, до создания эффективных светоизлучателей и диодов. В последние годы активно ведется разработка способов соединения полупроводниковых КТ с биомолекулами (биосопряжение), что является важным шагом в создании эффективных биокомплексов. Последнее 1 обеспечивает применение КТ в качестве люминесцентных маркеров в биологии, а также для диагностики различных заболеваний в медицине [2].
Физика объемных идеальных кристаллов, созданная еще в начале 20 века, сводится, в сущности, к установлению связи между индивидуальными свойствами атомов и свойствами, обнаруживаемыми при объединении атомов в гигантские ассоциации в виде регулярно упорядоченных систем. Эти свойства можно объяснить, опираясь на простые физические модели кристаллических твердых тел. Основной причиной, дающей возможность построения теории, как известно, является периодичность расположения атомов в пространстве. Следствием этой периодичности является существование зонной теории кристаллических твердых тел.
Нанометровый диапазон размеров измерений открывает мир новых свойств вещества. В этом отношении квантовые точки или нанокристаллы играют роль модельных объектов, исследование которых дает понимание о процессе возникновения зонных состояний как электронных, так и колебательных возбуждений в кристаллических объектах. Интерес к этому процессу связан с необходимостью знания электронных и колебательных уровней энергии, определяющих свойства кристаллов в промежуточных между нано- и макроразмерами. Все эти эффекты носят размерный характер. При структуризации атомов в кристаллические объекты для формирования зонной структуры, особенно важен периодический потенциал системы. Поэтому важен для понимания характер трансформации электронных энергетических состояний отдельных атомов и возникновение электронных и колебательных зон при образовании кристалла.
ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
