Оптическая спектроскопия экситона с пространственно разделенными электроном и дыркой в гетероструктуре Ge/Si с квантовыми точками германия

Abstract

Показано, что учет центробежной энергии в гамильтониане экситона с пространственно разделенными электроном и дыркой (дырка движется в квантовой точке германия, а электрон локализован над сферической поверхностью раздела квантовая точка–матрица кремния) приводит к возникновению в зоне поверхностных экситонных состояний квазистационарных состояний, которые с ростом радиуса квантовой точки переходят в стационарные состояния. Установлено, что спектры межзонного поглощения наносистемой состоят из энергетических зон, которые формируются переходами электрона между квазистационарными и стационарными состояниями, а спектры внутризонного поглощения — из зон, обусловленных переходами электрона между стационарными состояниями.

Показано, що врахування відцентрової енергії в гамільтоніані екситону з просторово розділеними електроном і діркою (дірка рухається в квантовій точці германію, а електрон локалізований над сферичною поверхнею поділу квантова точка–матриця кремнію) призводить до виникнення в зоні поверхневих екситонних станів квазістаціонарних станів, які зі зростанням радіуса квантової точки переходять в стаціонарні стани. Встановлено, що спектри міжзонного поглинання наносистеми складаються з енергетичних зон, які формуються переходами електрона між квазістаціонарними та стаціонарними станами, а спектри внутрішньозонного поглинання — з зон, обумовлених переходами електрона між стаціонарними станами.

It is shown that taking into account the centrifugal energy in the Hamiltonian of an exciton with a spatially separated electron and a hole (the hole moves at the germanium quantum dot and the electron is localized above the spherical interface quantum dot–silicon matrix) leads to the appearance in the zone of surface exciton states of quasistationary states that with increasing radius of the quantum dot go into stationary states. It is established that the spectra of interband absorption by a nanosystem are composed of energy bands formed by electron transitions between quasistationary and stationary states, and intraband absorption spectra from zones due to electron transitions between stationary states.