Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0214U006088, 0113U002800 , Науково-дослідна робота Назва роботи Колективні явища і просторова самоорганізація в системі диполярних екситонів у квазідвовимірних кремній-германієвих гетероструктурах Назва етапу роботи Керівник роботи Сугаков Володимир Йосипович, Дата реєстрації 11-02-2014 Організація виконавець Інститут ядерних досліджень НАН України Опис етапу Проведені квантово-механічні розрахунки енергії екситонів для трьох типів кремній германієвих наноструктур: 1) гетероструктура Si/Si1-xGex /Si з тонким напруженим шаром Si1-xGex,, в якій утворюється прямий екситон, що не має постійного дипольного моменту (структура I); 2) структура з більшою шириною квантової ями, в якій реалізуються стани з розподілом електронів або з однієї, або іншої сторони ями (структура II, в якій утворюються непрямі екситони, що мають дипольний момент);. 3) структура, в якій крім шару Si1-xGex існують шари кремнію, вставлені в шари Si1-xGex, що створюють квантову яму для електронів (структура III). Для розглядуваних структур отримана залежність енергій зв'язку екситона від ширини квантової ями і концентрації германія в шарі квантової ями. Для випадку гетероструктур II-го типу знайдено значення дипольного моменту екситона, його залежності від параметрів зовнішнього електричного поля, та порядок диполь-дипольної взаємодії між екситонами. Процеси конденсації екситонів розглянуті в моделі Ліфшиця-Сльозова узагальненій на випадок частинок зі скінченим часом життя. Досліджені порогові явища при конденсації екситонів. Побудована фазова діаграма "порогова накачка - температура". Показано, що пороги утворення конденсованих фаз при низьких температурах істотно залежать від далекосяжної диполь-дипольної взаємодії між екситонами. На процеси конденсації екситонів і утворення електронно-діркової рідини суттєво впливає нерівноважність системи, яка обумовлена скінченим часом життя екситонів і наявністю накачки. Скінченний час життя екситонів обумовлює обмеженість розмірів конденсованих фаз. В двовимірній системі конденсовані фази існують у вигляді острівців. Внаслідок скінченного часу життя існує також сильна кореляція в положенні окремих острівців. В моделі самоузгодженого поля для системи острівків, взаємодіючих через концентраційні поля екситонів, знайдені розміри островків конденсованих фаз, їх концентрацію (тобто середню віддаль між ними) та інтенсивність випромінювання світла острівками в залежності від інтенсивності накачки та температури. Показано, що середній радіус острівця конденсованої фази зростає зростом накачки майже по лінійному закону при фіксованій температурі і повільно змінюється з температурою при постійній накачці, концентрація острівців майже не залежить від накачки при постійній температурі і спадає з ростом температури при постійній накачці. Інтенсивність випромінювання при фіксованій температурі зростає з накачкою дещо швидше ніж за лінійним законом і спадає з ростом температури при фіксованій накачці. Досліджено розподіл електронно-діркових пар у квантовій ямі при обмеженному опроміненні частини ями. При накачках, вищих за порогову, в системі виникають острівці конденсованої фази, просторове розміщення яких залежить від форми опроміненої області та взаємної кореляції. При великих накачках утворюється суцільна конденсована фаза в опроміненій області. Утворені структури є результатом процесів самоорганізації в нерівноважних системах. Розглянуто імпульсне збудження квантової ями, при якому утворюється імпульс конденсованої фази екситонів або електронно-діркової рідини. Для імпульсу конденсованої фази максимальне значення густини електронно-діркових пар залишається сталим на протязі часу життя пар. В той же час імпульс створений з системи екситонів в газовій фазі розпливається дуже швидко. Пропонується використовувати такі імпульси для передачі керованої лазером інформації в мікросистемах. Іл.20. Бібліогр.22 назв. Опис продукції Дослідження просторового розподілу екситонних конденсованих фаз та спектрів люмінесценції в гетероструктурах II типу на базі кремнію та його сполук з германієм. Автори роботи Буник Олексій Олександрович Верцімаха Ганна Віталіївна Михайловський Віталій Валерійович Чернюк Андрій Аркадійович Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити