Exciton characteristics and exciton photoluminescence of silicon QD structures
Creators
- 1. Inst. Fiziki Poluprovodnikov im. V.E. Lashkareva Natsional'noj Akademii Nauk Ukrainy, Kiev (Ukraine)
- 2. Fiziko-Tekhnicheskij Inst. im. A.F. Ioffe RAN, Sankt-Peterburg (Russian Federation)
Description
The exciton binding energy, the energies of the basic radiative exciton transition, and the zero- phonon radiative lifetime of excitons in silicon quantum dots embedded in the SiOx matrix are calculated in effective mass approximation with quadratic dispersion relation. In addition, the spectra of steady-state photoluminescence and of time-resolved photoluminescence of excitons in the silicon quantum dots are calculated, and the kinetics of the photoluminescence relaxation is considered. The theory is compared with the experiment. It is shown that, for nanostructures involving silicon quantum dots with diameters smaller than 4 nm, the governing factor in the broadening of the spectral photoluminescence bands is the effect of mesoscopic quantum fluctuations
Abstract (Russian)
В приближении эффективных масс и квадратичного закона дисперсии проведен расчет энергии связи экситонов, энергии основного излучательного экситонного перехода и нуль-фононного излучательного времени жизни экситонов в кремниевых квантовых точках, находящихся в матрице SiOx. Рассчитаны также спектры стационарной и время-разрешенной экситонной фотолюминесценции кремниевых квантовых точек, рассмотрена кинетика релаксации фотолюминесценции. Проведено сравнение теории с экспериментом. Показано, что основным фактором уширения спектральных полос фотолюминесценции в наноструктурах с кремниевыми квантовыми точками диаметром менее 4 нм является эффект квантово-мезоскопических флуктуацийAdditional details
Additional titles
- Original title (Russian)
- Характеристики экситонов и экситонная фотолюминесценция структур с квантовыми точками
Publishing Information
- Journal Title
- Fizika i Tekhnika Poluprovodnikov
- Journal Volume
- 40
- Journal Issue
- 1
- Journal Page Range
- p. 98-107
- ISSN
- 0015-3222
- CODEN
- FTPPA4
INIS
- Country of Publication
- Russian Federation
- Country of Input or Organization
- Russian Federation
- INIS RN
- 38038628
- Subject category
- S75: CONDENSED MATTER PHYSICS, SUPERCONDUCTIVITY AND SUPERFLUIDITY;
- Resource subtype / Literary indicator
- Numerical Data
- Descriptors DEI
- BAND THEORY; BINDING ENERGY; CARRIER LIFETIME; DIAGRAMS; DISPERSION RELATIONS; EXCITONS; GROUND STATES; LINE BROADENING; PHOTOLUMINESCENCE; QUANTUM DOTS; SILICON; SILICON OXIDES; THEORETICAL DATA
- Descriptors DEC
- CHALCOGENIDES; DATA; ELEMENTS; EMISSION; ENERGY; ENERGY LEVELS; INFORMATION; LIFETIME; LUMINESCENCE; NANOSTRUCTURES; NUMERICAL DATA; OXIDES; OXYGEN COMPOUNDS; PHOTON EMISSION; QUASI PARTICLES; SEMIMETALS; SILICON COMPOUNDS
Optional Information
- Notes
- 24 refs., 6 figs., 1 tab.