Статья 7122
| Название статьи |
Особенности рекомбинационного излучения в квантовых точках с примесными комплексами (A+ + e) во внешнем электрическом поле. |
| Авторы |
Александр Владимирович Левашов, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры физики, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), physics@pnzgu.ru |
| Аннотация |
Актуальность и цели. В последнее время наблюдается возрастающий интерес к исследованию влияния эффектов электрического поля на свойства полупроводниковых квантовых точек. Это связано с тем, что в таких системах имеется высокая степень свободы в управлении зонной структурой и энергией связи примесных состояний, что важно с точки зрения приборных приложений. Особый интерес представляет исследование влияния электрического поля на примесные A+-состояния, которые способны образовывать с неравновесными электронами долгоживущие комплексы (A+ + e). Варьирование величины внешнего электрического поля открывает возможности для управления энергией связи A+-состояния, концентрацией носителей заряда, а также оптическими свойствами квазинульмерных структур. Цель работы заключается в теоретическом исследовании влияния внешнего электрического поля на энергию связи дырки в примесном комплексе (A+ + e) в сферически-симметричной квантовой точке (КТ). Материалы и методы. Взаимодействие электрона, находящегося в основном состоянии квантовой точки, и дырки, локализованной на A+-центре, рассматривается в рамках адиабатического приближения. Дисперсионное уравнение, определяющее зависимость энергии связи дырки в примесном комплексе (A+ + e) в сферически-симметричной квантовой точке от величины внешнего электрического поля, получено в рамках модели потенциала нулевого радиуса в приближении эффективной массы. Все кривые построены для квантовых точек на основе InSb. Результаты. В модели потенциала нулевого радиуса в адиабатическом приближении получено аналитическое решение задачи о связанных состояниях дырки в комплексе (A+ + e) в сферически-симметричной квантовой точке при наличии внешнего электрического поля. Рассмотрены случаи центрированного и нецентрированного расположения A+-центра в квантовой точке. Показано, что кривая полевой зависимости энергии связи A+-центра имеет характерный максимум, положение которого связано с динамикой адиабатического потенциала во внешнем электрическом поле. Показано, что существует пороговое значение напряженности внешнего электрического поля, при котором существование связанного A+-состояния становится невозможным. Выводы. Монотонный ход зависимости энергии связи A+-состояния от радиуса КТ нарушается при нецентрированном расположении A+-центра. Для определенных значений радиуса КТ энергия связи достигает максимального значения, что связано с совпадением положения A+-центра и минимума адиабатического потенциала. |
|
Ключевые слова |
квантовая точка, примесный комплекс, метод потенциала нулевого радиуса, адиабатическое приближение, внешнее электрическое поле |
 |
|
|
Для цитирования: |
Левашов А. В., Кревчик В. Д., Семенов М. Б., Разумов А. В. Особенности рекомбинационного излучения в квантовых точках с примесными комплексами (A+ + e) во внешнем электрическом поле. Часть I. Влияние внешнего электрического поля на энергию связи дырки в примесном комплексе (A+ + e) в сферически-симметричной квантовой точке // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Физико-математические науки. 2022. № 1. С. 66–82. doi:10.21685/2072-3040-2022-1-7 |
Дата обновления: 18.04.2022 14:16