Analysis of the energy spectrum of indium antimonide quantum dots with temperature changes

Abstract

In this paper we have analyzed the broadening of the levels of the energy spectrum of indium antimonide quantum dots with a change of sample temperature. The position of the levels was determined by processing normalized differential tunneling current-voltage characteristics using the "cubic" model of a quantum dot. Comparison of the calculated values of spectrum broadening with experimental results showed qualitative and quantitative agreement between the results. It is concluded that with a decrease in the quantum dot size and, accordingly, an increase in the energy gap ε c1 − ε v1 , the broadening in percentage will decrease, which should lead to an increase in the temperature stability of the electrophysical parameters.

Исследование Особенностей Электронного Спектра Квантовых Точек Узкозонных Полупроводников

“…Электронным спектром КТ можно управлять различными способами: введением примесных атомов (допированием), введением структурных дефектов, физическими воздействиями и пр. [5][6][7][8][9]. Благодаря появлению в КТ дополнительных дискретных уровней энергии электрона, а также при соблюдении некоторых дополнительных условий в этих структурах может быть реализован такой вид поглощения электромагнитного излучения, который связан с оптическими переходами между уровнями одной и той же энергетической квазизоны.…”

“…1. Спектр данного поглощения является селективным, т. е. поглощение имеет место при определенных значениях энергии фотонов: Отличительной особенностью КТ узкозонных полупроводников является то, что энергетический зазор между дискретными уровнями (например, ε ci2 − ε ci1 ) может заметно превышать значение ширины запрещенной зоны (ε g ) объемного материала [5]. Это может существенно расширить функциональные возможности приборов с использованием КТ подобных материалов, а также обеспечить возможность управляемого изменения их спектра поглощения.…”

Investigation of the features of electronic spectrum of quantum dots in narrow-gap semiconductors

“…QD electronic spectrum can be controlled in various ways: by introducing impurity atoms (doping), by introducing structural defects, by physical actions, etc. [5][6][7][8][9]. Owing to the appearance of additional discrete electron energy levels in QDs, as well as under certain additional conditions, these structures can realize such a type of electromagnetic radiation absorption, which is associated with optical transitions between levels of the same energy quasiband.…”

“…A distinctive feature of QDs in narrow-band-gap semiconductors is that the energy gap between discrete levels (for example, ε ci2 − ε ci1 ) can noticeably exceed the width of the forbidden band (ε g ) of a bulk material [5]. This can significantly expand the functionality of devices using QD-like materials, as well as provide the possibility of a controlled change in their absorption spectrum.…”