Резонансный Перенос Энергии В Плотном Массиве II-VI Квантовых Точек

Abstract

Методами спектроскопии фотолюминесценции с временным и пространственным разрешением продемонстрирован ферстеровский резонансный перенос энергии в неоднородных плотных массивах эпитаксиальных квантовых точек CdSe/ZnSe, отличительной чертой которого является диполь-дипольное взаимодействие между основными экситонными уровнями маленьких квантовых точек и возбужденными уровнями больших точек, приводящее к эффективному сбору энергии и спектральной селекции ограниченного числа излучателей. Результаты теоретического моделирования оптических переходов в сфероидных квантовых точках с гауссовым потенциальным профилем согласуются с наблюдаемыми особенностями в оптических спектрах, вызванными изменением доминирующего механизма переноса энергии. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект N 14-22-00107).

Локализация Носителей В Квантовых Точках С Одноосной Анизотропией Формы И Состава

“…гдеk = −i∇ -оператор волнового вектора, и m eэффективная масса электрона. В сферически симметричном случае и при больших значениях V e off собственные состояния такого гамильтониана приближаются к собственным состояниям гармонического осциллятора [24]. Для того, чтобы иметь единые единицы измерения длины и энергии, выбираем в качестве единиц измерения длину L e и энергию E e 0 осциллятора с жесткостью κ = κ z в центре КТ:…”

“…В случае сферически симметричного потенциала квантовой точки основное состояние дырки характеризуется полным угловым моментом j = 3/2 и четырехкратно вырождено по значению проекции момента M = 3/2, 1/2, −1/2, −3/2 на ось z [28]. Энергия вырожденного состояния дырки в КТ, как в случае плавного, так и в случае жесткого потенциалов, может быть найдена в характерных единицах энергии размерного квантования в виде универсальной зависимости от отношения масс легкой и тяжелой дырок β = m l /m h [24,29,30]. В случае β = 1, что соответствует простой зоне, задача нахождения уровней дырки полностью аналогична задаче об уровнях электрона, если использовать в качестве единиц измерения единицы, аналогичные электронным с заменой m e на массу тяжелой дырки m h :…”

“…Для рассматриваемых потенциалов v(r), как сферического так и аксиально симметричного, точного аналитического решения задачи ни для β = 1, ни для β < 1 не существует. Мы применили численный метод решения, описанный подробно в работе [24] и применимый как для сферически, так и для аксиально симметричного потенциалов. Для нахождения собственных энергий и функций гамильтониана (7) мы диагонализуем его матрицу, вычисленную на ортонормированном базисе волновых функций аксиально анизотропного гармонического осциллятора.…”

“…off /E e,h 0 в сферически симметричном потенциале Гаусса были представлены в работе [24]. Здесь мы представляем обобщение анализа условий локализации электронов и дырок в сферических КТ Cd x Zn 1−x Se/ZnSe разного диаметра d и при разных значениях x в центре КТ, соответсвующих разным значениям V e,h…”

“…Анализ результатов оптических исследований опирался на численный расчет уровней энергии электронов и дырок в сфероидных QDs с гауссовым потенциальным профилем [22]. Теоретическое моделирование плавного потенциала сфероидальных КТ с помощью функции Гаусса и анализ зависимости энергии основного уровня квантования электронов и дырок от параметров потенциала и материала были впервые выполнены в работе [24]. При этом была учтена аксиальная анизотропия КТ, обусловленная разницей ее размеров в плоскости и вдоль оси роста, однако потенциальный барьер для носителей предполагался одинаковым во всех трех направлениях.…”