Мiнiзонна електропровiднiсть у надґратках сферичних квантових точок гетеросистеми InAs/GaAs
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe62.04.0334Ключові слова:
квантова точка, надґратка, електроннi стани, мiнiзона, електрична провiднiстьАнотація
В роботi дослiджуються електричнi властивостi напiвпровiдникових наногетеросистем InAs/GaAs з 2D-надґратками сферичних квантових точок. Отриманi залежностi групової швидкостi електронiв вiд хвильового вектора та номера мiнiзони. Встановлено залежнiсть рiвня Фермi системи електронiв в мiнiзонах вiд концентрацiї донорних домiшок, енергiї їх залягання та температури. Дослiджено температурну залежнiсть концентрацiї основних носiїв та електропровiдностi для рiзних значень концентрацiї та енергiї залягання донорiв.
Посилання
I.D. Rukhlenko, D. Handapangoda, M. Premaratne, A.V. Fedorov, A.V. Baranov, C. Jagadish. Spontaneous emission of guided polaritons by quantum dot coupled to metallic nanowire: Beyond the dipole approximation. Opt. Express 17, 17570 (2009). 340 ISSN 2071-0194. Ukr. J. Phys. 2017. Vol. 62, No. 4
X.L. Wu, F.S. Xue. Optical transition in discrete levels of Si quantum dots. Appl. Phys. Lett. 84, 2808 (2004).
https://doi.org/10.1063/1.1704872
O.B. Shchekin, G. Park, D.L. Huffaker, D.G. Deppe. Discrete energy level separation and the threshold temperature dependence of quantum dot lasers. Appl. Phys. Lett. 77, 466 (2000).
https://doi.org/10.1063/1.127012
A.V. Fedorov, I.D. Rukhlenko, A.V. Baranov, S.Yu. Kruchinin. Optical Properties of Semiconductor Quantum Dots (Nauka, 2011) (in Russian).
Semiconductor Quantum Dots, edited by Y. Masumoto, T. Takagahara (Springer, 2002) [ISBN: 978-3-662-05001-9].
https://doi.org/10.1007/978-3-662-05001-9
S.M. Reimann, M. Manninen. Electronic structure of quantum dots. Rev. Mod. Phys. 74, 1283 (2002).
https://doi.org/10.1103/RevModPhys.74.1283
A.D. Yoffe. Semiconductor quantum dots and related systems: Electronic, optical, luminescence and related properties of low dimensional systems. Adv. Phys. 50, 1 (2001).
https://doi.org/10.1080/00018730010006608
I.D. Rukhlenko, M.Y. Leonov, V.K. Turkov, A.P. Litvin, A.S. Baimuratov, A.V. Baranov, A.V. Fedorov. Kinetics of pulse-induced photoluminescence from a semiconductor quantum dot. Opt. Express 20, 27612 (2012).
https://doi.org/10.1364/OE.20.027612
A.S. Baimuratov. Shape-induced anisotropy of intraband luminescence from a semiconductor nanocrystal. Opt. Lett. 37, 4645 (2012).
https://doi.org/10.1364/OL.37.004645
D. Press, Th.D. Ladd, B. Zhang, Y. Yamamoto. Complete quantum control of a single quantum dot spin using ultrafast optical pulses. Nature 456, 218 (2008).
https://doi.org/10.1038/nature07530
A.V. Baranov, A.V. Fedorov, I.D. Rukhlenko, Y. Masumoto. Intraband carrier relaxation in quantum dots embedded in doped heterostructures. Phys. Rev. B 68, 205318 (2003).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.68.205318
V.I. Boichuk, I.V. Bilynskyi, R.Ya. Leshko, L.M. Turyanska. Optical properties of a spherical quantum dot with two ions of hydrogenic impurity. Physica E 54, 281 (2013).
https://doi.org/10.1016/j.physe.2013.07.003
V.I. Boichuk, I.V. Bilynsky, I.O. Shakleina, I. Kogoutiouk. Dielectric mismatch in finite barrier cubic quantum dots. Physica E 43, 161 (2010).
https://doi.org/10.1016/j.physe.2010.06.031
A.J. Shields. Semiconductor quantum light sources. Nat. Photon. 1, 215 (2007).
https://doi.org/10.1038/nphoton.2007.46
K.J. Vahala. Optical microcavities. Nature 424, 839 (2003).
https://doi.org/10.1038/nature01939
V.I. Klimov, A.A. Mikhailovsky, S. Xu, A. Malko. Optical gain and stimulated emission in nanocrystal quantum dots. Science 290, 314 (2000).
https://doi.org/10.1126/science.290.5490.314
Z.L. Yuan, B.E. Kardynal, R.M. Stevenson, A.J. Shields, C.J. Lobo, K. Cooper, N.S. Beattie, D.A. Ritchie, M. Pepper. Electrically driven single-photon source. Science 295, 102 (2002).
https://doi.org/10.1126/science.1066790
A.J. Bennett, D.C. Unitt, P. See, A.J. Shields, P. Atkinson, K. Cooper, D.A. Ritchie. Microcavity single-photonemitting diode. Appl. Phys. Lett. 86, 181102 (2005).
https://doi.org/10.1063/1.1921332
P. Michler, A. Kiraz, C. Becher, W.V. Schoenfeld, P.M. Petroff, L. Zhang, E. Hu, A. Imamoglu. A quantum dot singlephoton turnstile device. Science 290, 2282 (2000)].
https://doi.org/10.1126/science.290.5500.2282
K. Tanabe, K. Watanabe, Y. Arakawa. III-V/Si hybrid photonic devices by direct fusion bonding. Sci. Rep. 2, 349 (2012).
https://doi.org/10.1038/srep00349
J. Jasieniak, B.I. MacDonald, S.E. Watkins, P. Mulvaney. Solution-processed sintered nanocrystal solar cells via layer-by-layer assembly. Nano Lett. 11, 2856 (2011).
https://doi.org/10.1021/nl201282v
I. Gur, N.A. Fromer, M.L. Geier, A.P. Alivisatos. Airstable all-inorganic nanocrystal solar cells processed from solution. Science 310, 462 (2005).
https://doi.org/10.1126/science.1117908
P. Prabhakaran, W.J. Kim, K.S. Lee, P.N. Prasad. Quantum dots (QDs) for photonic applications. Opt. Mater. Express 2, 578 (2012).
https://doi.org/10.1364/OME.2.000578
S.A. McDonald, G. Konstantatos, S. Zhang, P.W. Cyr, E.J.D. Klem, L. Levina, E.H. Sargent. Solution-processed PbS quantum dot infrared photodetectors and photovoltaics. Nat. Mater. 4, 138 (2005).
https://doi.org/10.1038/nmat1299
D. Qi, M. Fischbein, M. Drndi’c, S. Selmi’c. Efficient poly- ˇmer-nanocrystal quantum-dot photodetectors. Appl. Phys. Lett. 86, 093103 (2005).
https://doi.org/10.1063/1.1872216
N.V. Tkach, A.M. Makhanets, G.G. Zegrya. Energy spectrum of electron in quasiplane superlattice of cylindrical quantum dots. Semicond. Sci. Technol. 15, 395 (2000).
https://doi.org/10.1088/0268-1242/15/4/315
N.V. Tkach, Yu.A. Seti. Optimization of the configuration of symmetric three-barrier resonance-tunnel structure as an active element of a quantum cascade detector. Fiz. Tekh. Poluprovodn. 45, 387 (2011) (in Russian).
Ju.O. Seti, M.V. Tkach, I.V. Boyko. Influence of non-linear electrons interaction at their transport through the symmetric two- barrier resonance nano-system. J. Optoelectron. Adv. Mater. 14, 393 (2012).
V.A. Holovatsky, V.I. Gutsul, O.M. Makhanets. Energy spectrum of electron in superlattice along the elliptic nanowire. Rom. J. Phys. 52, 327 (2007).
O.L. Lazarenkova, A.A. Balandin. Miniband formation in a quantum dot crystal. J. Appl. Phys. 89, 5509 (2001).
https://doi.org/10.1063/1.1366662
O.L. Lazarenkova, A.A. Balandin. Electron and phonon energy spectra in a three-dimensional regimented quantum dot superlattice. Phys. Rev. B 66, 245319 (2002).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.66.245319
V.I. Boichuk, I.V. Bilynsky, R.I. Pazyuk, I.O. Shakleina. Energy spectrum of charges in a periodic system of spherical quantum dots. Fiz. Khim. Tverd. Tila 10, 752 (2009) (in Ukrainian).
V.I. Boichuk, I.V. Bilynsky, R.I. Pazyuk. Coefficient of light absorption induced by electron intersubband transitions in superlattices of spherical quantum dots. Zh. Fiz. Dosl. 19, 1601 (2015) (in Ukrainian).
V. Boichuk. Fundamentals of Solid State Theory: A Tutorial (Kolo, 2010) (in Ukrainian).
R. Mohan, Y. Liang. Intersublevel relaxation properties of self-assembled InAs/GaAs quantum dot heterostructures. In Cutting Edge Nanotechnology (InTech, 2010), p. 316 [ISBN: 978-953-7619-93-0].
V.I. Boichuk, I.V. Bilynskyi, O.A. Sokolnyk, I.O. Shakleina. Effect of quantum dot shape of the GaAs/AlAs heterostructure on interlevel hole light absorption. Cond. Matter Phys. 16, 33702 (2013).
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
