Оптичні властивості “анізотропної” квантової точки
DOI:
https://doi.org/10.15330/pcss.22.4.786-791Ключові слова:
квантова точка, анізотропія, поляризоване світло, коефіцієнт поглинанняАнотація
Розглянуто оптичні властивості “анізотропного” напівпровідникової наноточки – нанорозмірного об'єкта у вигляді прямокутного паралелепіпеда – зі сторонами a ≠ b ≠ c. Такі розміри тісно пов'язані зі значеннями ефективних мас електрона. Здійснено аналіз спектральної залежності коефіцієнта поглинання a(w) при різних ступенях “анізотропії” та при різних поляризаціях електромагнітної хвилі. Проаналізовано випадки найбільш інтенсивних оптичних переходів, тобто між електронними станами, розділеними рівнем Фермі. Отримані результати вказують на те, що 1) a(w) має лінійчасту структуру, а 2) положення піків a(w) однакових оптичних переходів ізотропних наноточках та в “анізотропних” якісно збігаються. Однак різні маси в “анізотропній” наноточці призводять до зсуву ліворуч або праворуч від піків відносно однакових піків в ізотропній наноточці з одночасним розщепленням його вироджених піків. Такі зсуви та їх величини визначаються як ступенем анізотропії (тобто співвідношенням між ефективними масами), так і поляризацією світла. Показано, що сучасні досягнення у створенні впорядкованих напівпровідникових матеріалів з нанооб’єктами різної форми та розміру в наноструктурах дозволяють розглядати поляризовану електромагнітну хвилю як ефективний фактор досягнення бажаних фізичних характеристик.
Посилання
E.Runge, Solid State Physics, 57, 149 (2003) https://doi.org/10.1016/S0081-1947(08)60180-0.
R. Koole, E. Groeneveld, D. Vanmaekelbergh, A. Meijerink, C. M. Donegá, Size Effects on Semiconductor Nanoparticles. ( Springer Verlag, 2014).
S. Marhaba, Effect of Size, Shape and Environment on the Optical Response of Metallic Nanoparticles (2017); http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.71574.
Handbook of Nanophysics: Nanoparticles and Quantum Dots. Ed by K. D. Sattler. (CRC Press, 2011) https://doi.org/10.1201/9781420075458.
F. Marangi, M. Lombardo, A. Villa, F. Scotognella. New Strategies for Solar Cells Beyond the Visible Spectral Range. https://arxiv.org/abs/2104.06657 [Submitted on 14 Apr 2021].
E. Cottancin, M. Broyer, J. Lerme, M. Pellarin, Optical Properties of Metal Clusters and Nanoparticles. In: Nanoelectronics and Nanophotonics. Dots. Ed by Klaus D.Sattler. (CRC Press, 2010).
J.H. Davies, The Physics of Low-dimensional Semiconductors: An Introduction (Cambridge Univ.Press, 1998).
A.S. Davydov, Quantum mechanics (Pergamon Press, 1965).
S.A. Safran, Solid State Physics, 40, 183 (1987), https://doi.org/10.1016/S0081-1947(08)60692-X.
P. Mu, G. Zhou, C.-L. Chen, Nano-Structures & Nano-Objects 15, 153 (2018) https://doi.org/10.1016/j.nanoso.2017.09.010.
J.T. Zhang, J. Ma, R.K. Kankala, Q. Yu, Shi-Bin Wang, A.Z. Chen, Appl. Bio Mater., 4(5), 4039 (2021) https://doi.org/10.1021/acsabm.1c00156.
O.V. Rudenko, A.І. Korobov, N.I. Odina, Method to form ordered nanostructures on substrate; Patent № 2421394 viewed 20.06.2011.
V.A. Eremeyev, H. Altenbach, On the Eigenfrequencies of an Ordered System of Nanoobjects. in IUTAM Symposium on Modelling Nanomaterials and Nanosystems (eds.R. Pyrz and J.C. Rauhe). 123 (2008); https://doi.org/10.1007/978-1-4020-9557-3_13.
Nano-objects of desire: Assembling ordered nanostructures in 3D Accessed on: Jan. 2020, [Online]. Available: https://www.sciencedaily.com/releases/2020/01/200113111042.htm.
R. Yu, Q. Lin, S.F. Leung, Z. Fan. Nano Energy 1(1), 57 (2012). https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2011.10.002.
A.E. Muslimov, et al., Crystallography reports 57(3), 415 (2012); https://doi.org/10.1134/S1063774512030157.
