Дипломы, курсовые, рефераты, контрольные...
Срочная помощь в учёбе

Нестационарная оптическая спектроскопия процессов релаксации электронной подсистемы полупроводниковых квантовых точек

Диссертация: Нестационарная оптическая спектроскопия процессов релаксации электронной подсистемы полупроводниковых квантовых точек
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

В рамках единого подхода, основанного на формализме матрицы плотности, развита теория межзонного и внутризонного поглощения энергии зондирующих импульсов, индуцированного импульсами накачки, для всех принципиально различных схем оптических переходов в полупроводниковых квантовых точках различной формы и размеров. Определены условия, при которых зависимость поглощенной энергии зондирующих… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. Оптическая спектроскопия квантовых точек
    • 1. 1. Квантовые точки
      • 1. 1. 1. Определение
      • 1. 1. 2. Типы квантовых точек
      • 1. 1. 3. Применение квантовых точек
      • 1. 1. 4. Эффект размерного квантования
      • 1. 1. 5. Режим сильного конфайнмента
      • 1. 1. 6. Режим слабого конфайнмента
    • 1. 2. Механизмы релаксации электронной подсистемы квантовых точек
      • 1. 2. 1. Релаксация носителей заряда с участием акустических фононов
      • 1. 2. 2. Релаксация носителей заряда с участием оптических фононов. Когерентное взаимодействие
      • 1. 2. 3. Оже-релаксация носителей заряда
      • 1. 2. 4. Релаксация носителей заряда с участием дефектов
    • 1. 3. Оптические методы исследования квантовых точек
      • 1. 3. 1. Метод фотонного эха
      • 1. 3. 2. Когерентный контроль вторичного свечения
      • 1. 3. 3. Выжигание провалов
      • 1. 3. 4. Спектроскопия одиночной квантовой точки
    • 1. 4. Методы расчета оптических процессов в квантовых точках. 53 1.4.1. Взаимодействие оптического излучения с электронной подсистемой квантовой точки
      • 1. 4. 2. Матричные элементы оптических переходов в квантовых точках
      • 1. 4. 3. Формализм матрицы плотности
  • Глава 2. Нестационарное поглощение квантовых точек
    • 2. 1. Введение
    • 2. 2. Межзонное поглощение энергии зондирующего импульса
      • 2. 2. 1. Схема поглощения света при вырожденных переходах
      • 2. 2. 2. Схема поглощения света при невырожденных межзонных переходах Шри > шрг
      • 2. 2. 3. Схема поглощения света при невырожденных межзонных переходах оори < ирг
      • 2. 2. 4. Поглощение энергии импульса зондирования ансамблем квантовых точек с распределением по размерам
    • 2. 3. Внутризонное поглощение энергии импульса зондирования
      • 2. 3. 1. Схема поглощения света при каскадных межзонно-внутризонных переходах
      • 2. 3. 2. Схема поглощения света при смежных межзонно-внут-ризонных переходах
      • 2. 3. 3. Схема поглощения света при перекрестных межзонно-внутризонных переходах
      • 2. 3. 4. Схема поглощения света при вложенных межзонно-внутризонных переходах
      • 2. 3. 5. Поглощение энергии импульса зондирования ансамблем квантовых точек с распределением по размерам
    • 2. 4. Выводы
  • Глава 3. Нестационарная спектроскопия вторичного свечения одиночных квантовых точек
    • 3. 1. Введение
    • 3. 2. Резонансная люминесценция
      • 3. 2. 1. Анализ кинетики резонансной люминесценции
    • 3. 3. Термализованная люминесценция
      • 3. 3. 1. Анализ кинетики термализованной люминесценции
    • 3. 4. Выводы

Нестационарная оптическая спектроскопия процессов релаксации электронной подсистемы полупроводниковых квантовых точек (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность работы.

Актуальность диссертационной работы с точки зрения фундаментальной физики обусловлена тем, что большинство оптических, кинетических и электрофизических свойств полупроводниковых нанокристаллов (квантовых точек) определяется процессами фазовой и энергетической релаксации. Более того, сам эффект размерного квантования неразрывно связан с релаксационными процессами, поскольку его наблюдение возможно лишь в случае, когда энергетический зазор между уровнями размерного квантования превышает их энергетическую ширину Для исследования релаксационных процессов в квантовых точках в настоящее время используется практически все известные экспериментальные методы оптической спектроскопии, среди которых следует отметить стационарные и нестационарные абсорбционные и люминесцентные методы, методы комбинационного рассеяния, методы «накачка-зондирование», «когерентного контроля» и четырехволнового смешения, в том числе фотонного эха. С их помощью исследователями ведущих научных центров мира (США, страны Европейского Союза, Япония, Россия, Китай) накоплено большое количество данных, интерпретация которых сталкивается с серьезными трудностями и во многих случаях противоречива. Проблема заключается в том, что, до сих пор, отсутствует последовательное теоретическое описание оптических явлений в полупроводниковых квантовых точках, которое позволило бы однозначно определять релаксационные параметры этих объектов по экспериментальным данным. Такое описание должно учитывать, что скорости релаксации зависят от типа электронных состояний, участвующих в процессе, от расстояния между квантовыми точками, от их пространственного расположения и взаимной ориентации, от температуры исследуемой системы, от размеров, формы и материала нанокристаллов, а также материала матрицы. Таким образом, оптические методы диагностики релаксационных процессов в квантовых точках развиты относительно слабо, поскольку они являются комбинацией экспериментальных измерительных методов и теоретических моделей. Актуальность работы с прикладной точки зрения связана с тем, что полупроводниковые квантовые точки представляют собой перспективные «строительные блоки» для создания различных наноустройств, ключевые параметры которых определяется релаксационными процессами в таких системах. Среди них следует упомянуть одноэлектронные транзисторы, кубиты, люминесцентные сенсоры и маркеры, фильтры, модуляторы, полностью оптические переключатели, светои фотодиоды, лазеры, сборщики и концентраторы световой энергии. Особо следует отметить возможность создания на основе полупроводниковых нано-кристаллов люминесцентных светодиодных источников белого света. Таким образом, важнейшей проблемой наноиндустрии на этапах научного исследования, опытного и промышленного производства является разработка и развитие относительно дешевых неразрушающих оптических экспресс-методов диагностики релаксационных процессов в квантовых точках и наноструктурах на их основе. Нестационарная оптическая спектроскопия является одним из главных методов исследования динамики элементарных возбуждений в полупроводниковых квантовых точках. В частности, нестационарные люминесцентные методы и импульсные методы «накачка-зондирование» позволяют получать важную информацию о процессах энергетической релаксации электронной подсистемы квантовых точек. Разработка и развитие последовательного теоретического описания этих методов применительно к полупроводниковым нанокристаллам, удобного для анализа экспериментальных данных, безусловно, представляет интерес как для физики наноструктур, так и для технических приложений.

Цель диссертационной работы. Целью работы являлось развитие последовательного теоретического описания нестационарных абсорбционных методов «накачка-зондирование» и нестационарных люминесцентных методов, широко используемых для экспериментального исследования динамики электронных возбуждений полупроводниковых квантовых точек, а также анализ применимости предлагаемых физических моделей для изучения релаксационных параметров электронных состояний нанокристаллов. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Исследовано межзонное и внутризонное поглощение энергии зондирующих импульсов, индуцируемое импульсами накачки, для различных схем оптических переходов в полупроводниковых квантовых точках.

2. Исследована нестационарная резонансная и термализованная люминесценция одиночных полупроводниковых квантовых точек с учетом многоуровневого характера их электронного энергетического спектра.

Научная новизна:

1. В рамках единого подхода, основанного на формализме матрицы плотности, развита теория межзонного и внутризонного поглощения энергии зондирующих импульсов, индуцированного импульсами накачки, для всех принципиально различных схем оптических переходов в полупроводниковых квантовых точках различной формы и размеров.

2. Определены условия, при которых зависимость поглощенной энергии зондирующих импульсов от времени задержки по отношению к импульсам накачки при межзонных и внутризонных переходах описывается одной, двумя или тремя экспоненциальными функциями с показателями, пропорциональными скоростям релаксации энергии состояний электронной подсистемы квантовых точек.

3. В рамках единого подхода, основанного на формализме основного кинетического уравнения Паули, развита теория нестационарной резонансной и термализованной люминесценции одиночных квантовых точек при комнатной температуре, учитывающая многоуровневый характер электронного энергетического спектра нанокристаллов и обратимость переходов, обусловленных взаимодействием с термостатом, между соседними уровнями.

4. Определены условия, при выполнении которых кинетика нестационарного вторичного свечения квантовых точек описывается достаточно простыми аналитическими выражениями, удобными для анализа экспериментальных данных.

Практическая значимость. Практическая значимость работы состоит в том, что полученные теоретические результаты могут быть использованы для анализа экспериментальных данных, касающихся динамики квантовых переходов в одиночных квантовых точках и их ансамблях. В диссертации предложены методики анализа экспериментальных данных по нестационарному поглощению энергии пробных световых импульсов и нестационарной люминесценции, позволяющие определить скорости релаксации энергии электронных состояний нанокристаллов. Таким образом, результаты работы являются физической основой для разработки и развития относительно дешевых неразрушающих оптических экспресс-методов диагностики релаксационных процессов в наноструктурах, содержащих квантовые точки.

На защиту выносятся следующие основные результаты и положения:

1. Аналитические выражения, описывающие нестационарное межзонное поглощение зондирующих световых импульсов с несущей частотой ирг полупроводниковыми квантовыми точками в форме сферы, цилиндра и прямоугольного параллелепипеда, находящихся в режимах сильного и слабого конфайнмента, индуцированное оптическими импульсами накачки с несущей частотой шри для трех возможных соотношений между частотами импульсов шри = шрг. шри < ирг, шри > ирг.

2. Аналитические выражения, описывающие нестационарное внутризон-ное поглощение зондирующих световых импульсов с несущей частотой сирг полупроводниковыми квантовыми точками в форме сферы, цилиндра и прямоугольного параллелепипеда, находящихся в режимах сильного и слабого конфайнмента, индуцированное оптическими импульсами накачки с несущей частотой ири для каскадных, смежных, перекрестных и вложенных переходов.

3. Условия, при которых зависимость поглощенной энергии зондирующих импульсов от времени задержки по отношению к импульсам накачки при межзонных и внутризонных переходах описываются одной, двумя или тремя экспоненциальными функциями с показателями, пропорциональными скоростям релаксации энергии состояний электронной подсистемы квантовых точек.

4. Условия, при которых развитые теоретические модели двухимпульс-ного метода «накачка-зондирование» применимы для описания ансамблей квантовых точек с широким распределением по размерам, и способы определения скоростей релаксации энергии электронных состояний квантовой точки из экспериментальных данных.

5. Аналитические выражения, описывающие кинетику возбуждаемой оптическими импульсами термализованной и резонансной люминесценции полупроводниковой квантовой точки в форме сферы, цилиндра и прямоугольного параллелепипеда с учетом вырождения электронных состояний, находящейся в режимах сильного конфайнмента при комнатной температуре.

6. Учет переходов между близкими состояниями электронной подсистемы квантовой точки с повышением энергии, индуцированных взаимодействием с термостатом, приводит к появлению дополнительных экспоненциальных слагаемых в аналитических выражениях для термали-зованной и резонансной люминесценции при комнатной температуре.

7. Условия, при которых зависимость сигналов термализованной и резонансной люминесценции полупроводниковой квантовой точки от времени описываются одной, двумя или тремя экспоненциальными функциями с показателями, пропорциональными скоростям релаксации энергии состояний электронной подсистемы квантовых точек.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на следующих конференциях:

1. VII Всероссийская межвузовская конференция молодых ученых. Санкт-Петербург, Россия, 2010;

2. 14th International Conference on Laser Optics «L0−2010», St. Petersburg, Russia, 2010;

3. International Conference «Fundamentals of Laser Assisted Micro- & Nano-technologies» (FLAMN 2010), St. Petersburg-Pushkin, Russia, 2010;

4. 40 Научная и учебно-методическая конференция СПбГУ ИТМО, Санкт-Петербург, Россия, 2011;

5. 45-ая Школа ПИЯФ РАН, Секция Физика Конденсированного Состояния (ФКС-2011), Рощино, Россия, 2011;

6. VIII Всероссийская межвузовская конференция молодых ученых, Санкт-Петербург, Россия, 2011;

7. Всероссийская конференция «Фотоника органических и гибридных наноструктур», Черноголовка, Россия, 2011;

8. Научно-практическая конференция «Наследие М. В. Ломоносова. Современные проблемы науки и техники решаемые молодыми учеными НИУ ИТМО», Санкт-Петербург, Россия, 2011;

9. XLI научно-методическая конференция НИУ ИТМО, Санкт-Петербург, Россия, 2012;

10. XLVI Школа ФГБУ «ПИЯФ», Гатчина, Россия, 2012;

11. I Всероссийский конгресс молодых ученых, Санкт-Петербург, Россия, 2012;

12. 15th International Conference «Laser Optics 2012», St. Petersburg, Russia, 2012.

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 14 печатных работах, из них 5 статей в рецензируемых журналах [1−5] и 9 тезисов докладов.

Личный вклад автора. Содержание диссертации и основные положения, выносимые на защиту, отражают персональный вклад автора в опубликованные работы. Подготовка к публикации полученных результатов проводилась совместно с соавторами, причем вклад диссертанта был определяющим. Все представленные в диссертации результаты получены лично автором.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 3 глав, заключения и библиографии. Общий объем диссертации 130 страниц, включая 20 рисунков. Библиография включает 135 наименований.

3.4. Выводы.

Заключение

.

В диссертационной работе исследовано межзонное и внутризонное поглощение энергии зондирующих импульсов, индуцируемое импульсами накачки, для различных схем оптических переходов в полупроводниковых квантовых точках, а также исследована нестационарная резонансная и термализованная люминесценция одиночных полупроводниковых квантовых точек с учетом многоуровневого характера их электронного энергетического спектра.

В рамках единого подхода, основанного на формализме матрицы плотности, развита теория межзонного и внутризонного поглощения энергии зондирующих импульсов, индуцированного импульсами накачки, для всех принципиально различных схем оптических переходов в полупроводниковых квантовых точках различной формы и размеров. Определены условия, при которых зависимость поглощенной энергии зондирующих импульсов от времени задержки по отношению к импульсам накачки при межзонных и внутризонных переходах описываются одной, двумя или тремя экспоненциальными функциями с показателями, пропорциональными скоростям релаксации энергии состояний электронной подсистемы квантовых точек. В рамках единого подхода, основанного на формализме основного кинетического уравнения Паули, развита теория нестационарной резонансной и термализованной люминесценции одиночных квантовых точек при комнатной температуре, учитывающая многоуровневый характер электронного энергетического спектра нанокри-сталлов и обратимость переходов, обусловленных взаимодействием с термостатом, между соседними уровнями. Определены условия, при выполнении которых кинетика нестационарного вторичного свечения квантовых точек описывается достаточно простыми аналитическими выражениями.

Полученные теоретические результаты могут быть использованы для анализа экспериментальных данных касающихся динамики квантовых переходов в одиночных квантовых точках и их ансамблях. В диссертации предложены методики анализа экспериментальных данных по нестационарному поглощению энергии пробных световых импульсов и нестационарной люминесценции, позволяющие определить скорости релаксации энергии электронных состояний нанокристаллов. Таким образом, результаты работы являются физической основой для разработки и развития относительно дешевых неразрушающих оптических экспресс-методов диагностики релаксационных процессов в наноструктурах, содержащих квантовые точки.

В настоящей диссертационной работе получены следующие основные результаты:

1. Аналитические выражения, описывающие нестационарное межзонное поглощение зондирующих световых импульсов с несущей частотой шрг полупроводниковыми квантовыми точками в форме сферы, цилиндра и прямоугольного параллелепипеда, находящихся в режимах сильного и слабого конфайнмента, индуцированное оптическими импульсами накачки с несущей частотой ири для трех возможных соотношений между частотами импульсов шри = шрг, шри < ирг, шри > шрг.

2. Аналитические выражения, описывающие нестационарное внутризон-ное поглощение зондирующих световых импульсов с несущей частотой Шр, — полупроводниковыми квантовыми точками в форме сферы, цилиндра и прямоугольного параллелепипеда, находящихся в режимах сильного и слабого конфайнмента, индуцированное оптическими импульсами накачки с несущей частотой шри для каскадных, смежных, перекрестных и вложенных переходов.

3. Условия, при которых зависимость поглощенной энергии зондирующих импульсов от времени задержки по отношению к импульсам накачки при межзонных и внутризонных переходах описывается одной, двумя или тремя экспоненциальными функциями с показателями, пропорциональными скоростям релаксации энергии состояний электронной подсистемы квантовых точек.

4. Условия, при которых развитые теоретические модели двухимпульс-ного метода «накачка-зондирование» применимы для описания ансамблей квантовых точек с широким распределением по размерам, и способы определения скоростей релаксации энергии электронных состояний квантовой точки из экспериментальных данных.

5. Аналитические выражения, описывающие кинетику возбуждаемой оптическими импульсами термализованной и резонансной люминесценции полупроводниковой квантовой точки в форме сферы, цилиндра и прямоугольного параллелепипеда с учетом вырождения электронных состояний, находящейся в режимах сильного конфайнмента при комнатной температуре.

6. Учет переходов между близкими состояниями электронной подсистемы квантовой точки с повышением энергии, индуцированных взаимодействием с термостатом, приводит к появлению дополнительных экспоненциальных слагаемых в аналитических выражениях для термализованной и резонансной люминесценции при комнатной температуре.

7. Условия, при которых зависимость сигналов термализованной и резонансной люминесценции полупроводниковой квантовой точки от времени описываются одной, двумя или тремя экспоненциальными функциями с показателями, пропорциональными скоростям релаксации энергии состояний электронной подсистемы квантовых точек.

Показать весь текст

Список литературы

  1. М. Ю., Баранов А. В., Федоров А. В. Нестационарное межзонное поглощение света квантовыми точками: вырожденный случай спектроскопии накачка — зондирование // Оптика и спектроскопия. 2010. Т. 109. С. 398.
  2. М. Ю., Баранов А. В., Федоров А. В. Нестационарное межзонное поглощение света квантовыми точками: невырожденный случай спектроскопии накачка зондирование // Оптика и спектроскопия. 2011. Т. 110. С. 28.
  3. М. Ю., Баранов А. В., Федоров А. В. Нестационарное внутри-зонное поглощение света квантовыми точками: спектроскопии накачка -зондирование // Оптика и спектроскопия. 2011. Т. 111. С. 837.
  4. М. Ю., Турков В. К., Рухленко И. Д., Федоров А. В. Кинетика термализованной люминесценции одиночной квантовой точки при комнатной температуре // Оптика и спектроскопия. 2012. Т. 113. С. 288.
  5. М. Ю., Турков В. К., Рухленко И. Д., Федоров А. В. Кинетика резонансной люминесценции одиночной квантовой точки при комнатной температуре // Оптика и спектроскопия. 2012. Т. 113. С. 295.
  6. Gaponenko S. V. Optical Properties of Semiconductor Nanocrystals. Cambridge: Cambridge University Press, 1998.
  7. Bimberg D., Grundmann M., Ledentsov N. N. Quantum Dot Heterostruc-tures. N.Y.: John Wiley, 1999.
  8. А. В., Баранов А. В. Оптика квантовых точек // Оптика наноструктур / Ed. by А. В. Федоров. СПб.: Недра, 2005. Pp. 179−270.
  9. Nanocrystals: Synthesis, Properties and Applications, Ed. by C. N. R. Rao, G. U. Kulkarni, P. J. Thomas. Heidelberg: Springer-Verlag Berlin, 2007.
  10. Semiconductor Nanocrystal Quantum Dots: Synthesis, Assembly, Spectroscopy and Applications, Ed. by A. L. Rogach. Wien — New York: Springer, 2008.
  11. А. В., Рухленко И. Д., Баранов А. В., Кручинин С. Ю. Оптические свойства полупроводниковых квантовых точек. СПб.: Наука, 2011.
  12. В. В., Екимов А. И., Онущенко А. А., Цехомский В. А. Кинетика роста микрокристаллов CuCl в стеклообразной матрице // ФХС. 1981. Vol. 7. Pp. 397−401.
  13. С. В., Norris D. J., Bawendi M. G. Synthesis and characterization of nearly monodisperse CdE (E = sulfur, selenium, tellurium) semiconductor nanocrystallites //J. Am. Chem. Soc. 1993. Vol. 115. P. 8706−8715.
  14. Yoffe A. D. Semiconductor quantum dots and related systems: electronic, optical, luminescence and related properties of low dimensional systems // Adv. Phys. 2001. Vol. 50, no. 1. Pp. 1−208.
  15. Ekimov A., Onushchenko A. Quantum size effect in three-dimensional microscopic semiconductor crystals // JETP Lett. 1981. Vol. 34. Pp. 345−349.
  16. Gerbec J. A., Magana D., Washington A., Strouse G. F. Microwave-Enhanced Reaction Rates for Nanoparticle Synthesis //J. Am. Chem. Soc. 2005. Vol. 127. Pp. 15 791−15 800.
  17. Rogach A. L., Franzl Т., Klar T. A. et al. Aqueous Synthesis of Thiol-Capped CdTe Nanocrystals: State-of-the-Art // J. Phys. Chem. C. 2011. Vol. 111. Pp. 14 628−14 637.
  18. Rosenthal S. J., McBridea J., Pennycookc S. J., Feldman L. C. Synthesis, surface studies, composition and structural characterization of CdSe, core/shell and biologically active nanocrystals // Surface Science Reports. 2007. Vol. 62. P. 111−157.
  19. Carbone L., Nobile С., Giorgi M. D. et al. Synthesis and Micrometer-Scale Assembly of Colloidal CdSe/CdS Nanorods Prepared by a Seeded Growth Approach // Nano Lett. 2007. Vol. 7. P. 2942−2950.
  20. Ithurria S., Tessier M. D., Mahler B. et al. Colloidal nanoplatelets with two-dimensional electronic structure // Nature Materials. 2011. Vol. 10. P. 936−941.
  21. Pang Q., Zhao L., Cai Y. et al. CdSe Nano-tetrapods: Controllable Synthesis, Structure Analysis, and Electronic and Optical Properties // Chem. Mater. 2011. Vol. 17. Pp. 5263−5267.
  22. Sadhu S., Patra A. Relaxation Dynamics of Anisotropic Shaped CdS Nanoparticles // J. Phys. Chem. C. 2007. Vol. 115. P. 16 867−16 872.
  23. Шик А. Я., Бакуева JI. Г., Мусихин С. Ф., Рыков С. А. Физика низкоразмерных систем. СПб.: Наука, 2001.
  24. Volmer М., Weber А. Keimbildung in ubersattigten Gebilden // Z. phys. Chem. 1926. Vol. 119. P. 277−301.
  25. Koguchi N., Takahashi S., Chikyow T. New MBE growth method for InSb quantum well boxes //J. Crystal Growth. 1991. Vol. 111. P. 688−692.
  26. Shustermana S., Paltiela Y., Shera A. et al. High-density nanometer-scale InSb dots formation using droplets heteroepitaxial growth by MOVPE // J. Crystal Growth. 2006. Vol. 291. P. 363−369.
  27. Cohen E., Yochelis S., Westreich 0. et al. Structure of droplet-epitaxy-grown InAs/GaAs quantum dots // Appl. Phys. Lett. 2011. Vol. 98. Pp. 243 115—(1—3).
  28. Stranski I. N., Krastanov L. Zur Theorie der orientierten Ausscheidung von Ionenkristallen aufeinander // Sitzungsber. Akad. Wiss. Wien. Math.-Naturwiss. 1938. Vol. 146. P. 797−810.
  29. Daudin B., Widmann F., Feuillet G. et al. Stranski-Krastanov growth mode during the molecular beam epitaxy of highly strained GaN // Phys. Rev. B. 1997. Vol. 56. Pp. R7069-R7072.
  30. Haapamaki C. M., LaPierre R. R. Mechanisms of molecular beam epitaxy growth in InAs/InP nanowire heterostructures // Nanotechnology. 2011. Vol. 22. Pp. 335 602-(l-7).
  31. Georgsson K., Carlsson N., Samuelson L. et al. Transmission electron microscopy investigation of the morphology of InP Stranski-Krastanow islands grown by metalorganic chemical vapor deposition // Appl. Phys. Lett. 1995. Vol. 67. Pp. 2981−2982.
  32. Temko Y., Suzuki T., Jacobi K. Shape and growth of InAs quantum dots on GaAs (113)A // Appl. Phys. Lett. 2003. Vol. 82. Pp. 2142−2144.
  33. Christen J., Bimberg D. Line shapes of intersubband and excitonic recombination in quantum wells: Influence of final-state interaction, statistical broadening, and momentum conservation // Phys. Rev. B. 1990. Vol. 42. P. 7213−7219.
  34. Frank F. C., van der Merwe J. H. One-Dimensional Dislocations. I. Static Theory // Proc. R. Soc. Lond. A. 1949. Vol. 198. Pp. 205−216.
  35. Frank F. C., van der Merwe J. H. One-Dimensional Dislocations. II. Misfitting Monolayers and Oriented Overgrowth // Proc. R. Soc. Lond. A. 1949. Vol. 198. Pp. 216−225.
  36. Lipsanen H., Sopanen M., Ahopelto J. Luminescence from excited states in strain-induced In^Gai-^As quantum dots // Phys. Rev. B. 1995. Vol. 51. P. 13 868−13 871.
  37. Forchel A., Leier H., Maile B. E., Germann R. Fabrication and optical spectroscopy of ultra small III—V compound semiconductor structures // Advances in Solid State Physics 28 / Ed. by U. Rossler. Berlin: Springer, 1988. Pp. 99−119.
  38. Nanotechnology and Nanoelectronics, Ed. by W. R. Fahrner. Berlin: Springer, 2005.
  39. Nanofabrication. Principles, Capabilities and Limits, Ed. by Z. Cui. N. Y.: Springer, 2008.
  40. Ishida S., Arakawa Y., Wada K. Seeded self-assembled GaAs quantum dots grown in two-dimensional V grooves by selective metal-organic chemical-vapor deposition // Appl. Phys. Lett. 1998. Vol. 72. P. 800−802.
  41. Device Applications of Silicon Nanocrystals and Nanostructures, Ed. by N. Koshida. N. Y.: Springer, 2009.
  42. Cinteza L. O. Quantum dots in biomedical applications: advances and challenges // Journal of Nanophotonics. 2010. Vol. 4. Pp. 42 503-(l-36).
  43. Springer Handbook of Nanotechnology, Ed. by B. Bhushan. N. Y.: Springer, 2010.
  44. Gaponik N., Hickey S. G., Dorfs D. et al. Progress in the Light Emission of Colloidal Semiconductor Nanocrystals // SMALL. 2010. Vol. 6. Pp. 1364−1378.
  45. Stiff-Roberts A. Quantum-dot infrared photodetectors: a review // Journal of Nanophotonics. 2009. Vol. 3, no. 1. Pp. 31 607-(1−17).
  46. Semonin О. E., Luther J. M., Choi S. et al. Peak External Photocurrent Quantum Efficiency Exceeding 100 percent via MEG in a Quantum Dot Solar Cell // Science. 2011. Vol. 334. Pp. 1530−1533.
  47. Ziegler J., Xu S., Kucur E. et al. Silica-Coated InP/ZnS Nanocrystals as Converter Material in White LEDs // Adv. Mater. 2008. Vol. 20. Pp. 4068−4073.
  48. В., Пожкла Ю., Пожкла К., Юцене В. Гетероструктурный транзистор на квантовых точках с повышенной максимальной дрейфовой скоростью электронов // ФТП. 2006. Vol. 40. Pp. 367−371.
  49. Hanson R., Kouwenhoven L. P., Petta J. R. et al. Spins in few-electron quantum dots // Rev. Mod. Phys. 2007. Vol. 79. Pp. 1217—1265.
  50. Ustinov V. M., Zhukov A. E., Egorov A. Y., Maleev N. A. Quantum Dot Lasers. N. Y.: Oxford University Press, 2003.
  51. Cho K. S., Lee E. K., Joo W. J. et al. High-performance crosslinked colloidal quantum-dot light-emitting diodes // Nature Photonics. 2009. Vol. 3. Pp. 341−345.
  52. Mashford B. S., Nguyen T. L., Wilson G. J., Mulvaney P. All-inorganic quantum-dot light-emitting devices formed via low-cost, wet-chemical processing // J. Mater. Chem. 2010. Vol. 20. Pp. 167−172.
  53. Wang F., Chen Y. H., Liu C. Y., Ma D. G. White light-emitting devices based on carbon dots' electroluminescence // Chem. Commun. 2011. Vol. 47. Pp. 3502−3504.
  54. Johnston К. W., Pattantyus-Abraham A. G., Clifford J. P. et al. Efficient Schottky-quantum-dot photovoltaics: The roles of depletion, drift, and diffusion // Appl. Phys. Lett. 2008. Vol. 92. Pp. 151 115 -(1−3).
  55. Ma W., Swisher S. L., Ewers T. et al. Photovoltaic Performance of Ultrasmall PbSe Quantum Dots // ACS Nano. 2011. Vol. 5. Pp. 8140−8147.
  56. Tang J., Kemp K. W., Hoogland S., Jeong K. S. Colloidal-quantum-dot photovoltaics using atomic-ligand passivation // Nature Materials. 2011. Vol. 10. Pp. 765−771.
  57. Michalet X., Pinaud F. F., Bentolila L. A. et al. Quantum dots for live cells, in vivo imaging, and diagnostics // Science. 2005. Vol. 307, no. 5709. Pp. 538−544.
  58. Stsiapura V., Sukhanova A., Artemyev M. et al. Functionalized nanocrys-tal-tagged fluorescent polymer beads: synthesis, physicochemical characterization, and immunolabeling application // Anal. Biochem. 2004. Vol. 334, no. 2. Pp. 257−265.
  59. Вир Г. JI., Пикус Г. Е. Симметрия и деформационные эффекты в полупроводниках. М.: Наука, 1972.
  60. Sanguinetti S., Guzzi М., Grilli Е. et al. Effective phonon bottleneck in the carrier thermalization of InAs/GaAs quantum dots // Phys. Rev. B. 2008. Vol. 78, no. 8. Pp. 85 313-(l-6).
  61. Gantmakher V. F., Levinson Y. B. Carrier scattering in metals and semiconductors. Amsterdam: North-Holland, 1987.
  62. Bockelmann U., Bastard G. Phonon scattering and energy relaxation in two-, one-, and zero-dimensional electron gases // Phys. Rev. B. 1990. Vol. 42, no. 14. Pp. 8947−8951.
  63. Inoshita Т., Sakaki H. Electron relaxation in a quantum dot: Significance of multiphonon processes // Phys. Rev. B. 1992. Vol. 46, no. 11. Pp. 7260−7263.
  64. Inoshita Т., Sakaki H. Density of states and phonon-induced relaxation of electrons in semiconductor quantum dots // Phys. Rev. B. 1997. Vol. 56, no. 8. Pp. R4355-R4358.
  65. Li X. Q., Nakayama H., Arakawa Y. Phonon bottleneck in quantum dots: Role of lifetime of the confined optical phonons // Phys. Rev. B. 1999. Vol. 59, no. 7. Pp. 5069−5073.
  66. Baranov A. V., Fedorov A. V., Rukhlenko I. D., Masumoto Y. Intraband carrier relaxation in quantum dots embedded in doped heterostructures //
  67. Phys. Rev. B. 2003. Vol. 68, no. 20. Pp. 205 318-(l-7).
  68. И. Д., Федоров А. В. Проникновение электрических полей поверхностных фононных мод в слои полупроводниковой гетерострук-туры // Опт. и спектр. 2006. Т. 101, № 2. С. 268−279.
  69. Р. С. Multiphonon-assisted tunneling through deep levels: A rapid energy-relaxation mechanism in nonideal quantum-dot heterostructures // Phys. Rev. B. 1995. Vol. 51, no. 20. Pp. 14 532−14 541.
  70. Schroeter D. F., Griffiths D. J., Sersel P. C. Defect-assisted relaxation in quantum dots at low temperature // Phys. Rev. B. 1996. Vol. 54, no. 3. Pp. 1486−1489.
  71. Vasilevskiy M. I., Anda E. V., Makler S. S. Electron-phonon interaction effects in semiconductor quantum dots A nonperturabative approach / / Phys. Rev. B. 2004. Vol. 70, no. 3. Pp. 35 318-(1−14).
  72. Fedorov A. V., Kremerman V. A., Ruskin A. I. Multi-mode aspects of vi-bronic interaction in optical spectra of impurity crystals // Phys. Rep. 1994. Vol. 248, no. 6. P. 371.
  73. Narvaez G. A., Bester G., Zunger A. Carrier relaxation mechanisms in self-assembled (In, Ga) As/GaAs quantum dots: Efficient P —> S Auger relaxation of electrons // Phys. Rev. B. 2006. Vol. 74, no. 7. Pp. 75 403-(l-7).
  74. Kruchinin S. Yu., Fedorov A. V., Baranov A. V. et al. Resonant energy transfer in quantum dots: Frequency-domain luminescent spectroscopy // Phys. Rev. B. 2008. Vol. 78, no. 12. Pp. 125 311-(1−13).
  75. Bockelmann U., Egeler T. Electron relaxation in quantum dots by means of Auger processes // Phys. Rev. B. 1992. Vol. 46, no. 23. Pp. 15 574−15 577.
  76. Efros A. L., Kharchenko V. A., Rosen M. Breaking the phonon bottleneck in nanometer quantum dots: Role of Auger-like processes // Solid State Commun. 1995. Vol. 93, no. 4. Pp. 281−284.
  77. Shah J. Ultrafast spectroscopy of semiconductors and semiconductor nanos-tructures. Berlin: Springer-Verlag, 1999.
  78. Spectroscopy and Excitation Dynamics of Condensed Molecular Systems, Ed. by V. M. Agranovich, R. M. Hochstrasser. Modern Problems in Condensed Matter Sciences. Amsterdam: North-Holland, 1983.
  79. Yoffe A. D. Low-dimensional systems: quantum size effects and electronic properties of semiconductor microcrystallites (zero-dimensional systems) and some quasi-two-dimensional systems // Adv. Phys. 1993. Vol. 42, no. 2. Pp. 173−262.
  80. И. M., Слезов В. В. О кинетике диффузионного распада пересыщенных твердых растворов // ЖЭТФ. 1958. Т. 35, № 2. С. 479−492.
  81. Ivanda М., Babocsi К., Dem С. et al. Low-wave-number Raman scattering from CdSsSei-* quantum dots embedded in a glass matrix // Phys. Rev. B. 2003. Vol. 67, no. 23. Pp. 235 329-(l-8).
  82. Ferreira D. L., Alves J. L. A. The effects of shape and size nonuniformity on the absorption spectrum of semiconductor quantum dots // Nanotechnolo-gy. 2004. Vol. 15, no. 8. Pp. 975−981.
  83. Lee J.-C. Growth of Self-Organized Quantum Dots, Ed. by Y. Masumoto, T. Takagahara. Berlin: Springer, 2002.
  84. Borri P., Langbein W., Schneider S. et al. Ultralong Dephasing Time in InGaAs Quantum Dots // Phys. Rev. Lett. 2001. Vol. 87, no. 15. Pp. 157 401-(l-4).
  85. Birkedal D., Leosson K., Hvam J. M. Long Lived Coherence in Self- Assembled Quantum Dots // Phys. Rev. Lett. 2001. Vol. 87, no. 22. Pp. 227 401-(l-4).
  86. Kuribayashi R., Inoue K., Sakoda K. et al. Long phase-relaxation time in CuCl quantum dots: Four-wave-mixing signals analogous to dye molecules in polymers // Phys. Rev. B. 1998. Vol. 57, no. 24. Pp. R15084-R15087.
  87. Ikezawa M., Masumoto Y. Ultranarrow homogeneous broadening of confined excitons in quantum dots: Effect of the surrounding matrix // Phys. Rev. B. 2000. Vol. 61, no. 19. Pp. 12 662−12 665.
  88. Hesselink W. H., Wiersma D. W. Band-Crossing Prediction in 180Hf // Phys. Rev. Lett. 1991. Vol. 43, no. 27. Pp. 1979−1981.
  89. Kuroda Т., Minami F., Inoue K., Baranov A. V. Accumulated photon echo in semiconductor microcrystalline quantum dots // Phys. Rev. B. 1998. Vol. 57, no. 4. Pp. R2077-R2080.
  90. Ramsey N. F. A New Molecular Beam Resonance Method // Phys. Rev. 1949. Vol. 76, no. 7. P. 996.
  91. Heberle A. P., Baumberg J. J., Kohler K. Ultrafast Coherent Control and Destruction of Excitons in Quantum Wells // Phys. Rev. Lett. 1995. Vol. 75, no. 13. Pp. 2598−2601.
  92. Wehner M. U., Ulm M. H., Chemla D. S., Wegener M. Coherent Control of Electron-LO-Phonon Scattering in Bulk GaAs // Phys. Rev. Lett. 1998. Vol. 80, no. 9. Pp. 1992−1995.
  93. Woerner M., Shah J. Resonant Secondary Emission from Two-Dimensional Excitons: Femtosecond Time Evolution of the Coherence Properties // Phys. Rev. Lett. 1998. Vol. 81, no. 19. P. 4208.
  94. Gurioli M., Bogani F., Ceccherini S., Colocci M. Coherent vs Incoherent Emission from Semiconductor Structures after Resonant Femtosecond Excitation // Phys. Rev. Lett. 1997. Vol. 78, no. 16. Pp. 3205−3208.
  95. А. В., Баранов А. В., Masumoto Y. Когерентный контроль квазиупругого резонансного вторичного свечения: полупроводниковые квантовые точки // Опт. и спектр. 2002. Т. 92, № 5. С. 797−803.
  96. А. В., Баранов А. В., Masumoto Y. Когерентный контроль резонансного вторичного свечения с участием оптических фононов в полупроводниковых квантовых точках // Опт. и спектр. 2002. Т. 93, № 1. С. 56−65.
  97. А. В., Баранов А. В., Masumoto Y. Когерентный контроль тер-мализованной люминесценции полупроводниковых квантовых точек // Опт. и спектр. 2002. Т. 93, № 4. С. 604−608.
  98. Baranov А. V., Davydov V., Fedorov А. V. et al. Interferometric coherence measurement of stress-induced In^Gai-^As/GaAs quantum dots at the resonant-luminescence phonon sideband // Phys. Rev. B. 2002. Vol. 66, no. 7. Pp. 75 326—(1—7).
  99. Palinginis P., Wang H. High-resolution spectral hole burning in CdSe/ZnS core/shell nanocrystals // Appl. Phys. Lett. 2001. Vol. 78, no. 11. Pp. 1541−1543.
  100. Masumoto Y., Kawabata K., Kawazoe T. Quantum size effect and persistent hole burning of Cul nanocrystals // Phys. Rev. B. 1995. Vol. 52, no. 11. Pp. 7834−7837.
  101. Empedocles S. A., Norris D. J., Bawendi M. G. Photoluminescence Spectroscopy of Single CdSe Nanocrystallite Quantum Dots // Phys. Rev. Lett. 1996. Vol. 77, no. 18. Pp. 3873−3876.
  102. Bayer M., Forchel A. Temperature dependence of the exciton homogeneous linewidth in In0.60Ga0.40As/GaAs self-assembled quantum dots // Phys. Rev. B. 2002. Vol. 65, no. 4. Pp. 41 308-(l-4).
  103. Bonadeo N. H., Erland J., Gammon D. et al. Coherent Optical Control of the Quantum State of a Single Quantum Dot // Science. 1998. Vol. 282, no. 5393. Pp. 1473−1476.
  104. Gammon D., Snow E. S., Shanabrook E. S. et al. Homogeneous Linewidthsin the Optical Spectrum of a Single Gallium Arsenide Quantum Dot // Science. 1996. Vol. 273, no. 5271. Pp. 87−90.
  105. Fedorov A. V., Baranov A. V., Masumoto Y. Coherent control of the fundamental transition in a single quantum dot // Solid State Commun. 2002. Vol. 124, no. 8. Pp. 311−315.
  106. Hofkens J., Roeffaers M. B. J. Single-molecule light absorption // Nature Photon. 2011. Vol. 5. Pp. 80−81.
  107. Celebrano M., Kukura P., Renn A., Sandoghdar V. Single-molecule imaging by optical absorption // Nature Photon. 2011. Vol. 5. Pp. 95−98.
  108. Gaiduk A., Yorulmaz M., Ruijgrok P. V., Orrit M. Room-Temperature Detection of a Single Molecule’s Absorption by Photothermal Contrast // Science. 2010. Vol. 330. Pp. 353−356.
  109. Chong S., Min W., Xie X. S. Ground-State Depletion Microscopy: Detection Sensitivity of Single-Molecule Optical Absorption at Room Temperature // J. Phys. Chem. Lett. 2010. Vol. 1. Pp. 3316−3322.
  110. А. И. Введение в теорию полупроводников. Москва: Наука, 1978.
  111. К. Теория матрицы плотности и ее приложения. М, Мир, 1983.
  112. Kurtze Н., Seebeck J., Gartner P. et al. Carrier relaxation dynamics in self-assembled semiconductor quantum dots // Phys. Rev. B. 2009. Vol. 80, no. 23. Pp. 235 319—(1—7).
  113. Liu H. Y., Meng Z. M., Dai Q. F. et al. Ultrafast carrier dynamics in undoped and p-doped InAs/GaAs quantum dots characterized by pump-probe reflection measurements // J. Appl. Phys. 2008. Vol. 103, no. 8. Pp. 83 121-(l-8).
  114. Berstermann T., Auer T., Kurtze H. et al. Systematic study of carrier correlations in the electron-hole recombination dynamics of quantum dots // Phys. Rev. B. 2007. Vol. 76. Pp. 165 318-(l-4).
  115. Trojanek F., Neudert K., Bittner M., Maly P. Picosecond photoluminescence and transient absorption in silicon nanocrystals // Phys. Rev. B. 2005. Vol. 72, no. 7. Pp. 75 365—(1—6).
  116. Miyajima K., Edamatsub K., Itoh T. Infrared transient absorption and excited-states of excitons and biexcitons confined in CuCl quantum dots //J. Lumin. 2004. Vol. 108. Pp. 371−374.
  117. Urayama J., Norris T. B., Jiang H. et al. Temperature-dependent carrier dynamics in self-assembled InGaAs quantum dots // Appl. Phys. Lett. 2002. Vol. 80, no. 12. Pp. 2162—(1—3).
  118. Klimov V. I., Schwarz C. J., McBranch D. W. et al. Ultrafast dynamics of inter- and intraband transitions in semiconductor nanocrystals: Implications for quantum-dot lasers // Phys. Rev. B. 1999. Vol. 60, no. 4. Pp.' R2177-R2180.
  119. Sewall S. L., Cooney R. R., Anderson K. E. H. et al. State-to-state exciton dynamics in semiconductor quantum dots // Phys. Rev. B. 2006. Vol. 74, no. 23. P. 235 328.
  120. Klimov V. I., Mikhailovsky A. A., McBranch D. W. et al. Mechanisms for intraband energy relaxation in semiconductor quantum dots: The role of electron-hole interactions // Phys. Rev. B. 2000. Vol. 61, no. 20. Pp. R13349-R13352.
  121. Yarotski D. A., Averitt R. D., Negre N. et al. Ultrafast carrier-relaxation dynamics in self-assembled InAs/GaAs quantum dots //J. Opt. Soc. Am. B. 2002. Vol. 19, no. 6. Pp. 1480−1484.
  122. M. С., Hebling J., Hwang H. Y. et al. Impact ionization in InSb probed by terahertz pump-terahertz probe spectroscopy // Phys. Rev. B. 2009. Vol. 79, no. 16. Pp. 161 201-(l-4).
  123. Okuno Т., Masumoto Y., Ikezawa M. et al. Size-dependent picosecond energy relaxation in PbSe quantum dots // Appl. Phys. Lett. 2000. Vol. 77, no. 4. Pp. 504 -(1−3).
  124. Sychugov I., Valenta J., Mitsuishi K., Linnros J. Exciton localization in doped Si nanocrystals from single dot spectroscopy studies // Phys. Rev. B. 2012. Vol. 86, no. 7. P. 75 311.
  125. Bockelmann U., Heller W., Filoramo A., Roussignol P. Microphotolumines-cence studies of single quantum dots. 1. Time-resolved experiments // Phys. Rev. B. 1997. Vol. 55, no. 7. Pp. 4456−4468.
  126. Gundlach L., Piotrowiak P. Ultrafast Spatially Resolved Carrier Dynamics in Single CdSSe Nanobelts //J. Phys. Chem. C. 2009. Vol. 113. Pp. 12 162−12 166.
  127. Schmidt Т., Chizhik A. I., Chizhik A. M. et al. Radiative exciton recombination and defect luminescence observed in single silicon nanocrystals // Phys. Rev. B. 2012. Vol. 86, no. 12. P. 125 302.
  128. Ushakova E. V., Litvin A. P., Parfenov P. S. et al. Anomalous Decay of Low-Energy Luminescence from PbS Quantum Dots in Colloidal Solution // ACS Nano. 2012. Vol. 6, no. 10. Pp. 8913−8921.
  129. Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. М.: Наука, 1976.
  130. А. В., Рухленко И. Д. Исследование электронной динамикиквантовых точек по методу резонансной фотолюминесценции // Опт. и спектр. 2006. Т. 100, № 5. С. 779−787.
  131. Kruchinin S. Yu., Fedorov A. V., Baranov A. V. et al. Double quantum dot photoluminescence mediated by incoherent reversible energy transport // Phys. Rev. B. 2010. Vol. 81. Pp. 245 303-(l-13).
  132. Rukhlenko I. D., Fedorov A. V., Baymuratov A. S., Premaratne M. Theory of quasi-elastic secondary emission from a quantum dot in the regime of vibrational resonance // Opt. Express. 2011. Vol. 19, no. 16. Pp. 15 459−15 482.
  133. Schaller R. D., Pietryga J. M., Goupalov S. V. et al. Breaking the Phonon Bottleneck in Semiconductor Nanocrystals via Multiphonon Emission Induced by Intrinsic Nonadiabatic Interactions // Phys. Rev. Lett. 2005. Vol. 95, no. 19. Pp. 196 401—(1—4).
  134. Hendry E., Koeberg M., Wang F. et al. Direct Observation of Electron-to-Hole Energy Transfer in CdSe Quantum Dots // Phys. Rev. Lett. 2006. Vol. 96, no. 5. Pp. 57 408-(l-4).
  135. Bonati C., Cannizzo A., Tonti D. et al. Subpicosecond near-infrared fluorescence upconversion study of relaxation processes in PbSe quantum dots // Phys. Rev. B. 2007. Vol. 76. Pp. 33 304-(l-4).
Заполнить форму текущей работой

Заказал и сдал!