Составители:
Рубрика:
Квантово-размерные эффекты проявляются и в колебательных спектрах квантовых
точек. В колебательных спектрах нанокристаллов эффекты размерного квантования
проявляются как в области акустических, так и оптических колебаний. Небольшой объем
кристаллической структуры приводит к ярко выраженному квантованию колебательных
состояний в зоне Бриллюэна, а малость нанообразований является фактором,
приводящим к нарушению правил отбора по
квазиимпульсу. Поэтому для широкозонного
решеточного колебания возможно экспериментально наблюдение отдельных
колебательных мод.
Говоря о квантовых точках или нанокристаллах (нульмерные структуры), имеют в
виду объекты, размеры которых составляют от 20 до 100Ǻ. Развитая технология
получения полупроводниковых нанообъектов позволяет направленно варьировать размер
таких нанокристаллов, а, следовательно, и энергетический спектр и их оптические
свойства
. В настоящее время это уже находит применение в приборах наноэлектроники.
Все это вызывает повышенный интерес к нанообъектам как теоретиков, так и
экспериментаторов.
Полупроводниковые нанокристаллы обычно исследуются в стеклянной матрице, в
которой концентрация полупроводников группы А
2
В
6
, не превышает 0,1–1,5 %.
Температура синтеза фосфатного стекла составляет около 1100С. Отжиг осуществляется
при температуре стеклования Т
g
в течение времени от 5 до 60 минут, затем образцы
охлаждаются до комнатной температуры. Стекла до отжига всегда полностью бесцветные
и микрокристаллы в них ни оптическими, ни методами рентгеноструктурного анализа не
обнаруживаются. После отжига исследуемые образцы приобретают цвет от соломенно-
желтого до темно-красного, что позволяет говорить о появлении нанокристаллов
полупроводника. Отжиг
стекол приводит к переконденсационному росту квантовых
точек, причем средний размер нанокристаллов увеличивается при увеличении времени
отжига. Исследование структуры таких образований производилось неоднократно.
На рис. 27 представлена микрофотография нанокристалла CdS, диспергированного
в матрице стекла. Здесь хорошо видна периодическая структура сферического
образования, позволяющая определить характерный диаметр сферического
нанокристалла, равный в данном образце около 100Ǻ.
Рис. 27. Электронно-микроскопическое изображение нанокристалла CdS в стеклянной матрице.
При рассмотрении колебательного спектра нанообъектов также как и в случае
квантовых ям и сверхструктур обычно используют макроскопическое или континуальное
приближение, которое рассматривает кристалл как непрерывную среду. Это приближение
включает в себя три различных модели: модель упругого, механического и
диэлектрического континуума. Модель упругого континуума хорошо подходит для
описания низкочастотных (акустических) колебаний. Описание
оптических колебаний
кристалла определяется тем, является ли колебание полярным или нет. Для неполярных
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- …
- следующая ›
- последняя »
