Термолюмiнесценцiя квантових точок кремнiю в моделi двi пастки–один центр рекомбiнацiї

Автор(и)

  • N. Gemechu Addis Ababa University, Department of Physics
  • T. Senbeta Addis Ababa University, Department of Physics
  • B. Mesfin Addis Ababa University, Department of Physics
  • V. N. Mal’nev Addis Ababa University, Department of Physics

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe62.02.0140

Ключові слова:

thermoluminescence, quantum dots, radiative recombination, retrapping

Анотація

Запропоновано модель кiнетики першого i довiльного порядкiв термолюмiнесценцiї (ТЛ) квантових точок кремнiю, що включає один центр рекомбiнацiї i два рiзних електронних рiвня пасток нижче краю зони провiдностi. Кiнетичнi рiвняння для кожного рiвня дозволяють чисельно моделювати залежнiсть концентрацiї електронiв у пастках i iнтенсивностi ТЛ вiд температури для квантових точок 2–8 нм у дiаметрi. Показано, що iнтенсивнiсть зростає при зменшеннi дiаметра точок, тобто, ефект квантового утримування збiльшує швидкiсть радiацiйної рекомбiнацiї. Два пiка iнтенсивностi вiдповiдають двом рiзним електронним рiвням. Зi збiльшенням розмiру точок пiки, вiдповiднi самому глибокому рiвню, зсуваються до областi великих температур. Розраховано змiну концентрацiї електронiв у пастках, i цей результат вiдповiдає експериментальним даним по ТЛ тлiючого розряду.

Посилання

S.W.S. Mckeever. Thermoluminescence of Solids (Cambridge Univ. Press, 1988).

V. Pagonis, G. Kitis, C. Furetta. Numerical and Practical Exercises in Thermoluminescence (Springer, 2005).

Yu.A. Skryshevskii, V.A. Skryshevskii. Thermally stimulated luminescence in porous silicon. J. Appl. Phys. 89, 2711 (2001).

C. Furetta. Handbook of Thermoluminescence (Cambridge Univ. Press, 1988).

N.M. Abdul-Ameer, M.C. Abdulrida. Direct optical energy gap in amorphous silicon quantum dots. J. Modern Phys. 2, 1530 (2011).

K. Dohnalov´a, T. Gregorkiewicz, K. K˙usov´a. Silicon quantum dots: surface matters. J. Phys.: Condens. Matter 26, 173201 (2014).

S. Martini, L.K. Teles, M. Marques, A.E.B. Marques, A.A. Quivy. Radiative recombination mechanisms of large InAs/GaAs quantum dots. World J. Condens. Matter Phys. 161, 1 (2011).

E.-C. Cho, M.A. Green, G. Conibeer, D. Song, Y.-H. Cho et al. Silicon quantum dots in a dielectric matrix for all-silicon tandem solar cells. Advances in OptoElectronics 2007, 1 (2007).

L.R. Singh, S.D. Singh. Particle size efect on TL emission of ZnS nanoparticles and determination of its kinetic parameters. J. Nanomater. 2012, 1 (2012).

R. Sharma, B.P. Chandra, D.P. Bisen. Thermoluminescence and optical absorption spectra of ZnS:Mn nanoparticles. Chalcogenide Lett. 6, 251 (2009).

V. Pagonis, G. Kitis. Prevalence of frst-order kinetics in thermoluminescence materials: An explanation based on multiple competition processes. Phys. Status Solidi B 249, 1590 (2012).

A.M. Sadek, H. M.Eissa, A.M. Basha, G. Kitis. Properties of the thermoluminescence glow peaks simulated by the interactive multiple-trap system (IMTS) model. Phys. Status Solidi B 252, 721 (2015).

Завантаження

Опубліковано

2018-12-23

Номер

Розділ

Тверде тіло

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають