Публікації, в яких представлені результати проекту |
014 Екситоні та перколяційні процеси в двохфазних структурах SiO2/ZnO типу ядро – оболонка з великою щільністю поверхневих нанокластерів |
Автори: | М.В. Бондар, М.С. Бродин, Ю.В. Єрмолаєва, М.В. Добротворська, О.В. Толмачов | |
Реферат: | В работі наведено результати досліджень двофазних структур типу ядро–оболонка (SiO2/ZnO) з великою щільністью нанокластерів ZnO на поверхні сферичних наночасток SiO2. Обгрунтовано припущення, що, в результаті значної поверхневої енергії останніх, нанокластери ростуть у вигляді квантових дисків з діаметром >10 нм і висотою, порядку борівського радіусу екситона ZnO, яка оцінювалось в наближенні ефективної маси і добре узгоджується з експериментальними даними. Вперше показано, що спектри фотолюмінесценції цих структур можуть бути обумовлені фазовим перколяційним переходом екситонів на сферичній поверхні наночасток, який утворився внаслідок значної щільність нанокластерів ZnO. Це призводить до взаємодії останніх, але, на відміну від 3D, в даному випадку просторовий ефект екситонів не зникає. Хвильова функція екситонів набуває макроскопічних розмірів призводячи до виникнення інтенсивної смуги глибоких станів, пов'язаних з вакансіями та комплексами кисню і цинку. | |
Ключові слова: | екситон, квантова точка, SiO2, ZnO, перколяція | |
Видання: | УФЖ | | | 2010,
1035 - 41,українська |
014 Прояви структурних елементів перколяційного кластера, як фрактального об’єкта в спектрах випромінювання зразків з квантовими точками ZnSe. |
Автори: | М.В. Бондар | |
Реферат: | При досліджені зразків з квантовими точками ZnSe в діелектричній матриці, з концентраціями нижче та вище прогу перколяції екситонів, вперше виявлено випромінюваня з перколяційного кластера квантових точок, як фрактального об’єкта і встановлено, що різні структурні елементи такого кластера, а саме, остов (хребет), мертві кінці та внутрішні порожнини, формують свої смуги спектра фотолюмінесценції зразків. Показано, що енергія екситонних станів кожного структурного елемента кластера обумовлена, головним чином, впливом найближчих сусідів, кількість яких є різною в хребті кластера і на його периферії, в результаті чого екситонні стани рознесені по енергії і можуть спостерігатись в експерименті | |
Ключові слова: | єкситон, перколяція, квантова точка, ZnSe. | |
Видання: | УФЖ | | | 2011,
988 - 992,українська |
014 Свободные и связанные состояния экситонов в перколяционном кластере квантовых точекZnSe в диэлектрической матрице |
Автори: | Н.В. Бондарь, М.С. Бродин | |
Реферат: | Получены результаты исследований двухфазной системы(боросиликатное стекло с квантовыми точ-камиZnSe), которые позволили объяснить особенности механизма образования фазового перколяцион-ного перехода экситонов в массиве квантовых точек при критической их концентрации и размере, а так-же вклад, вносимый в этот переход диэлектрическим рассогласованиемZnSе и матрицы. На примере
данной двухфазной системы впервые обнаружены, кроме свободных(подвижных), связанные(непод-вижные) состояния экситонов в таком сложном фрактальном объекте, как перколяционный кластер кван-товых точек. Такие связанные(неподвижные) состояния напоминают экситоны второго типа в сверхре-шетках или примесные состояния в объемных полупроводниках. Показано, что поляризация границы раздела двухфазной системы является основным источником этих неподвижных состояний, энергия ко-торых сложным образом зависит от радиуса квантовых точек и среднего расстояния между ними в пер-коляционном кластере. | |
Ключові слова: | єкситон, перколяція, квантова точка, ZnSe | |
Видання: | ФНТ (Физика низких температур) | | | 2011,
1288 - 1294,російська |
014 Evolution of excitonic states in two-phase systems with quantum dots of |
Автори: | N.V. Bondar, M.S. Brodyn | |
Реферат: | In two-phase disordered media composed of borosilicate glass with ZnSe or CdS quantum dots, the
formation of a phase percolation transition of carriers for near-threshold concentrations that are
manifested in optical spectra has been observed. Microscopic fluctuations of the quantum-dot density
near the percolation threshold were found that resembled the phenomenon of critical opalescence,
where similar fluctuations of the density of a pure substance appear near to a phase transition. It is
proposed that the dielectric mismatch between a matrix and ZnSe or CdS quantum dots plays a
significant role in the carrier (exciton) delocalization, resulting in the appearance of a ‘‘dielectric
Coulomb trap’’ beyond the QD border and the formation of surface states of excitons. The spatial
overlapping of excitonic states at the critical density of quantum dots results in a tunneling of carriers
and the formation of a phase percolation transition in such media | |
Ключові слова: | Quantum dots
Percolation
Excitons | |
Видання: | Physica E | | | 2010,
1549 - 1554,англійська |
014 Emission and percolation of excitons in dense sensembles of quantum dots on the spherical surface |
Автори: | N.V. Bondar, M.S. Brodyn, Yu.V. Yermolayeva, A.V. Tolmachev | |
Реферат: | We study core/shell heterostructures in which a core (SiO2) is overcoated with a shell of ZnO quantum
dots, randomly distributed on the sphere surface with the surface filling factorP0.45. Due to the high
surface energy of SiO2spheres, ZnO quantum dots have the shape of disks in which, in spite of the large
radii, quantum size effects of excitons are retained. The height of ZnO disks estimated by the effective
mass approximation is comparable with the exciton diameter in bulk ZnO. Analysis of optical spectra
has shown that, at the given density of ZnO quantum dots, the exciton system is above the percolation
threshold. The quantitative parameters characterizing such phenomenon are obtained using the
elements of percolation theory and the topology of the samples. | |
Ключові слова: | перколяція, екситон, квантова точка, ZnSe | |
Видання: | Physica E | | | 2011,
1882- 1886,англійська |
014 Перколяция и люминесценция экситонов в двухфазных структурах SiO2/ZnO с большой плотностью и случайным распределением квантовых точек по сферической поверхности |
Автори: | Н.В. Бондарь | |
Реферат: | Приведены результаты исследований структур, представляющих собой наноразмерные сферы кремнезема
SiO2 с квантовыми точками ZnO, случайно распределенными по их поверхности и покрывающими ∼ 0. 45 ее
площади. Из-за большой поверхностной энергии сфер, образовавшиеся квантовые точки имеют вид дисков, в
которых, несмотря на их большой радиус, сохраняется квантово-размерный эффект носителей. Методом
эффективной массы рассчитана высота дисков, величина которой сопоставима с диаметром экситона
объемного ZnO. Анализ оптических спектров показал, что при данной площади покрытия поверхности сфер
экситоны в массиве квантовых точек находятся выше уровня протекания. Использование элементов теории
перколяции и топологии образцов позволило получить количественные параметры, характеризующие это
явление | |
Ключові слова: | | |
Видання: | Физика и техника полупроводников | | | 2011,
481 - 487,російська |
014 Фотолюминесценция и энергия экситонов в перколяционном кластере квантовых точек ZnSe как фрактальном объекте |
Автори: | Н.В. Бондарь, М.С. Бродин | |
Реферат: | Представлены результаты исследований образцов с квантовыми точками ZnSe с плотностью, соответ-ствующей порогу перколяции экситонов и значительно превышающей его, когда квантовые точки образуют
конгломераты. Впервые обнаружено излучение экситонов из перколяционного кластера связанных квантовых
точек как фрактального объекта. Анализ структуры спектров фотолюминесценции образцов показал,
что они определяются вкладом экситонных состояний, находящихся в разных структурных элементах
перколяционного кластера, таких как остов (хребет), мертвые концы и внутренние пустоты. Предложена
качественная модель, объясняющая зависимость энергии экситонов в этих структурных элементах от
концентрации квантовых точек в матрице | |
Ключові слова: | перколяція, квантові точки, ZnSе, екситони | |
Видання: | Физика и техника полупроводников | | | 2012,
644 - 648,російська |
014 Образование связности (перколяции) экситонов в плотных и разреженных массивах квантовых точек в матрицах разной топологии |
Автори: | Н.В. Бондарь, М.С. Бродин, Ю.В. Ермолаева | |
Реферат: | В первой части статьи объясняются различия между геометрической и
квантовой перколяциями носителей заряда или экситонов в плотных и
разрежённых массивах квантовых точек II–VI-полупроводников, выра-щенных
в 3D-матрицах или на сферических подложках. Показаны
также
различия в экспериментальных методах регистрации порога протекания
экситонов в 3D-матрицах с металлическими и полупроводниковыми
включениями. Во второй части представлены данные, которые показы-вают, что в массивах с квантовыми точками ZnO и CdS, выращенных
на
сферах диоксида кремния SiO
2, существуют два порога перколяции экси-тонов. Это явление напоминает то, которое наблюдалось в другой системе,а именно в ионных проводниках с небольшими включениями диэлектри-ческой фазы. На
основании полученных результатов дано обоснование
физической природы этого явления. | |
Ключові слова: | II–VI-полупроводники, квантовые точки, перколяция
экситонов | |
Видання: | Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології | | | 2013,
579 - 594,російська |
014 Оптические свойства монодисперсных наночастиц Y2O3−ZnO сферической формы |
Автори: | А.Н. Грузинцев, Н.А. Дулина, Г.А. Емельченко, Ю.В. Ермолаева,
Е.А. Кудренко, А.В. Толмачев | |
Реферат: | На основе разработанной методики синтеза сферических мезопористых частиц оксида иттрия с дисперсией
размеров в интервале 10−15% и методов инфильтрации в них активных компонентов синтезированы сфе-рические нанокристаллические частицы состава Y2O3−ZnO. Изучена структура, проведен анализ спектров
диффузного отражения и фотолюминесценции гетерочастиц, а также стимулированного излучения экситонов
оксида цинка в нанокомпозите после отжига при различных температурах. Обнаружено образование
нанокристаллов ZnO внутри пор сфер Y2O3 в процессе синтеза материала с однократной процедурой
инфильтрации. Лазерный эффект связан с изменением эффективного показателя преломления и локальной
плотности фотонных состояний в наночастицах люминофора−оптических резонаторах сферической формы | |
Ключові слова: | темплата, ZnO, SiO2, наночастица, Y2O3−ZnO | |
Видання: | Физика твердого тела | | | 2012,
2125 - 2130,російська |
Конференції, семінари, читання, на яких представлені результати проекту |
|
014 Виконавець:Інститут фізики, Відділення фізики і астрономії, Секція фізико-технічних і математичних наук 1.2. Фізика напівпровідникових наноструктур Мета:Дослідити основні оптичні властивості, енергетичний спектр носіїв заряду (екситонів) та їх тунельні процеси в напівпровідникових нанорозмірних об’єктах типу «ядро@оболонка» C1@C2 (С1 = SiO2, C2 = ZnO, CdS, ZnSe, ZnS та інші) та вивчити фізичні процеси, що лежать в основі утворення цих структур. Очікувані результати:Випуск нового виду продукції: технології Етап 1:Дослідження методами спектроскопії фізичних механізмів утворення та росту наночасток II – VI напівпровідників (ZnO, CdS, ZnSe, ZnS та активованих рідкоземельних оксидів) на сферичній поверхні темплат SiO2. Етап 2:Дослідження структури, морфології та щільності розташування наночасток на поверхні сферичних темплат SiO2, вивчення впливу кривизни поверхні темплати на морфологію та структуру наночасток і визначення оптимальних значень цих параметрів для виготовлення якісних плівок або тривимірних фотонних кристалів. Етап 3:Дослідження спектральними методами, при різних температурах, електронних та екситоних процесів в отриманих наночастках, розробка моделей процесів релаксації екситонів в топологічному просторі, відмінному від площини або об`єму. Етап 4:Дослідження тунельних процесів носіїв заряду на поверхні сфер кремнезему в залежності від щільності наночасток, їх форми та матеріальних параметрів оточуючого їх середовища. Етап 5:Дослідження особливостей утворення фазового перколяційного переходу носіїв заряду (екситонів) і його прояву в оптичних спектрах отриманих зразків.
|