Квантово-розмiрний ефект та перколяцiя екситонiв у поруватих i неупорядкованих плiвках на основi сферичних елементiв типу “ядро/оболонка”

Автор(и)

  • N. V. Bondar Institute of Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • M. S. Brodyn Institute of Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • N. A. Matveevskaya Institute for Single Crystals, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe60.07.0648

Ключові слова:

екситон, квантово-розмiрний ефект, перколяцiя екситонiв, квантова точка

Анотація

У роботi наведено результати спектроскопiчних дослiджень поруватих та неупорядкованих плiвок на основi сферичних елементiв типу “ядро/оболонка” – наночастинок SiO2/CdS (сфери SiO2 вкритi квантовими точками CdS). Виявлено, що квантово-розмiрний ефект екситонiв у квантових точках на поверхнi сфер залежить вiд розмiру останнiх i слабо вiд радiуса квантових точок. Це є наслiдком того, що квантування руху екситонiв вiдбувається у напрямку, нормальному до поверхнi сфери, зберiгаючись навiть при величинi її покриття, вище рiвня протiкання екситонiв. З метою встановлення перколяцiйного порога екситонiв у площинi плiвок та визначення критичної концентрацiї наночастинок SiO2/CdS, було дослiджено ряд зразкiв на основi сумiшей [SiO2(20–80)%: SiO2/CdS(80–20)%]. Вперше у цих структурах зафiксовано порiг протiкання екситонiв при кiлькостi наночастинок SiO2/CdS у сумiшi ∼60%, що вдвiчi перевищує величину, яку дає модель твердих сфер. Наведено якiсне обґрунтування цього явища.

Посилання

R.G. Chaudhuri and S. Paria, Chem. Rev. 112, 2373 (2012).

http://dx.doi.org/10.1021/cr100449n

G.E. Cragg and A.L. Efros, Nano Lett. 10, 313 (2010).

http://dx.doi.org/10.1021/nl903592h

S. Zallen, The Physics of Amorphous Solids (Wiley-VCH, Weinheim, 2004).

W. Stober and A. Fink, J. Coll. Interface Sci. 26, 62 (1968).

http://dx.doi.org/10.1016/0021-9797(68)90272-5

N. Arul Dhas, A. Zaban, and A. Gedanken, Chem. Matt. 11, 806 (1999).

http://dx.doi.org/10.1021/cm980670s

A.L. Rogach, D. Nagesha, J.W. Ostrander, M. Giersig, and N.A. Kotov, Chem. Matt. 12, 2676 (2000).

http://dx.doi.org/10.1021/cm000244i

O.C. Monteiro, A. Catarina, C. Esteves, and T. Trindade, Chem. Matt. 14, 2900 (2002).

http://dx.doi.org/10.1021/cm011257e

M. Darbandi, R. Thomann, and T. Nann, Chem. Matt. 17, 5720 (2005).

http://dx.doi.org/10.1021/cm051467h

J. Yu, W. Liu, and H. Yu, Cryst. Growth Design 8, 930 (2008).

http://dx.doi.org/10.1021/cg700794y

T. Aubert, S.J. Soenen, D. Wassmuth, M. Cirillo, R. van Deun, K. Braeckmans, and Z. Hens, ASC Appl. Matt. Interfaces 6, 11714 (2014).

http://dx.doi.org/10.1021/am502367b

Ch. Song-yuan, L. Liu, and S.A. Asher, J. Am. Chem. Soc. 116, 6739 (1994).

http://dx.doi.org/10.1021/ja00094a032

Y. Fang, W.S. Loc, W. Lu, and J. Fang, Langmuir 27, 14091 (2011).

http://dx.doi.org/10.1021/la203333d

T.W. Melnyk, O. Knop, and W.R. Smith, Can. J. Chem. 55, 1745 (1977).

http://dx.doi.org/10.1139/v77-246

N.V. Bondar and M.S. Brodyn, Semiconductors 46, 625 (2012).

http://dx.doi.org/10.1134/S1063782612050090

S. Le Goff and B. Stebe, Phys. Rev. B 47, 1383 (1993).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.47.1383

N.V. Bondar, M.S. Brodyn, Yu.V. Yermolayeva, and A.V. Tolmachev, Physica E 43, 1882 (2011).

http://dx.doi.org/10.1016/j.physe.2011.06.032

S.A. Ioselevich and A.A. Kornyshev, Phys. Rev. E 65, 021301 (2002).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevE.65.021301

N.V. Bondar, J. Luminesc. 130, 1 (2010).

http://dx.doi.org/10.1016/j.jlumin.2009.07.015

Завантаження

Опубліковано

2019-01-17

Номер

Розділ

Наносистеми

Як цитувати

Квантово-розмiрний ефект та перколяцiя екситонiв у поруватих i неупорядкованих плiвках на основi сферичних елементiв типу “ядро/оболонка”. (2019). Український фізичний журнал, 60(7), 648. https://doi.org/10.15407/ujpe60.07.0648

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають