"Физика и техника полупроводников"
Издателям
Вышедшие номера
Моделирование методом сильной связи кремниевых и германиевых нанокристаллов О б з о р
Герт А.В.1, Нестоклон М.О. 1, Прокофьев А.А.1, Яссиевич И.Н.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: anton.gert@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 10 апреля 2017 г.
Выставление онлайн: 19 сентября 2017 г.

Обзор посвящен моделированию нанокристаллов Si и Ge методом сильной связи. Сначала приведeн краткий обзор методов моделирования и результатов, полученных для кремниевых и германиевых нанокристаллов. Затем подробно описан метод моделирования сильной связью в варианте с учeтом орбиталей s,p,d,s* и представлены результаты, полученные на его основе для нанокристаллов кремния и германия. DOI: 10.21883/FTP.2017.10.45009.8605
  • H. Takagi, H. Ogawa, Y. Yamazaki, A. Ishizaki, T. Nakagiri. Appl. Phys. Lett., 56 (24), 2379 (1990)
  • L.T. Canham. Appl. Phys. Lett., 57 (10), 1046 (1990)
  • P.D.J. Calcott, K.J. Nash, L.T. Canham, M.J. Kane, D. Brumhead. J. Phys.: Condens. Matter, 5 (7), L91 (1993)
  • P. Calcott, K. Nash, L. Canham, M. Kane, D. Brumhead. J. Luminesc., 57 (16), 257 (1993)
  • D. Kovalev, H. Heckler, G. Polisski, F. Koch. Phys. Status Solidi B, 215 (2), 871 (1999)
  • О. Гусев, А. Поддубный, А. Прокофьев, И. Яссиевич. ФТП, 47, 147 (2013)
  • R.T. Lorenzo Pavesi. Silicon Nanocrystals: Fundamentals, Synthesis and Applications, 2nd edn (John Wiley \& Sons Ltd, 2010)
  • L. Pavesi, L. Dal Negro, C. Mazzoleni, G. Franzo, F. Priolo. Nature, 408, 440 (2000)
  • O. Boyraz, B. Jalali. Opt. Express, 12 (21), 5269 (2004)
  • F. Priolo, T. Gregorkiewicz, T. Galli et al. Nature Nanotechnology, 9, 19 (2014)
  • D. Timmerman, I. Izeddin, P. Stallinga, I.N. Yassievich, T. Gregorkiewicz. Nature Photonics, 2, 105 (2008)
  • E. de Jong, S. Saeed, W. Sinke, T. Gregorkiewicz. Sol. Energy Mater. Solar Cells, 135, 67 (2015)
  • S. Saeed, E.M.L.D. de Jong, K. Dohnalova, T. Gregorkiewicz. Nature Commun., 5, 4665 (2014)
  • J.-H. Park, L. Gu, G. von Maltzahn, E. Ruoslahti, S.N. Bhatia, M.J. Sailor. Nature Mater., 8, 331 (2009)
  • S. Kim, S. Won Hwang, S.-H. Choi, R.G. Elliman, Y.-M. Kim, Y.-J. Kim. J. Appl. Phys., 105, 106112 (2009)
  • M.J. Suess, R. Geiger, R.A. Minamisawa, G. Schiefler, J. Frigerio, D. Chrastina, G. Isella, R. Spolenak, J. Faist, H. Sigg. Nature Photonics, 7, 466 (2013)
  • R. Chivas, S. Yerci, R. Li, L.D. Negro, T. Morse. Optical Mater., 33 (11), 1829 (2011)
  • M.O. Nestoklon, A.N. Poddubny, P. Voisin, K. Dohnalova. J. Phys. Chem. C, 120 (33), 18901 (2016)
  • S. Ossicini, M. Amato, R. Guerra, M. Palummo, O. Pulci. Nanoscale Res. Lett., 5 (10), 1637 (2010)
  • I. Marri, M. Govoni, S. Ossicini. Sol. Energy Mater. Solar Cells, 145, pt 2, 162 (2016)
  • N. Garcia-Castello, S. Illera, R. Guerra, J.D. Prades, S. Ossicini, A. Cirera. Phys. Rev. B, 88, 075322 (2013)
  • I. Marri, M. Govoni, S. Ossicini. Beilstein J. Nanotechnol., 6, 343 (2015)
  • G. Bastard. Wave mechanics applied to semiconductor heterostructures, 1st edn (Les Ulis: Les Editions de Physique, 1988)
  • E.L. Ivchenko, G.E. Pikus. Superlattices and other heterostructures: Symmetry and optical phenomena, 1st edn (Springer Verlag, 2005)
  • E.L. Ivchenko. Optical spectroscopy of semiconductor nanostructures, 1st edn (UK, Alpha Science International, 1995)
  • W.A. Harrison. Electronic structure and the properties of solids: the physics of the chemical bond, 2nd edn (Dover, N.Y., 1989)
  • J.-M. Jancu, R. Scholz, F. Beltram, F. Bassani. Phys. Rev. B, 57 (11), 6493 (1998)
  • G. Bester. J. Phys.: Condens. Matter, 21 (2), 023202 (2009)
  • K.A. Mader, A. Zunger. Phys. Rev. B, 50, 17393 (1994)
  • J.C. Slater, G.F. Koster. Phys. Rev., 94 (6), 1498 (1954)
  • P.-O. Lowdin. J. Chem. Phys., 18 (3), 365 (1950)
  • A.V. Podolskiy, P. Vogl. Phys. Rev. B, 69, 233101 (2004)
  • D.J. Chadi, M.L. Cohen. Phys. Status Solidi B, 68, 405 (1975)
  • D.J. Chadi. Phys. Rev. B, 16, 790 (1977)
  • Y.M. Niquet, D. Rideau, C. Tavernier, H. Jaouen, X. Blase. Phys. Rev. B, 79, 245201 (2009)
  • B. Goller, S. Polisski, H. Wiggers, D. Kovalev. Appl. Phys. Lett., 97 (4), 041110 (2010)
  • C. Delerue, M. Lannoo. Nanostructures Theory and Modeling (Springer Verlag, Berlin Heidelberg, Berlin, 2004)
  • A.N. Poddubny, A.A. Prokofiev, I.N. Yassievich. Appl. Phys. Lett. 97, 231116 (2010) (Correction: Appl. Phys. Lett. 102, 169903 (2013))
  • O. Gusev, A. Poddubny, A. Prokofiev, I.N. Yassievich. Semiconductors, 47 (2), 183 (2013)
  • A.V. Gert, A.A. Prokofiev, I.N. Yassievich. Phys. Status Solidi A, 213 (11), 2879 (2016)
  • T.A. Halgren. J. Comput. Chem., 17 (5-6), 490 (1996)
  • M.J. Frisch, G.W. Trucks, H.B. Schlegel et al. Gaussian 16 Revision A.03 (2016), gaussian Inc. Wallingford CT
  • A. Dargis, J. Zimaniene. Handbook on Physical Properties of Ge, Si, GaAs and InP (Science and Encyclopedia Publishers, Vilnus, 1994)
  • N.A. Hill, K.B. Whaley. J. Electron. Mater., 25 (2), 269 (1996)
  • K.C. Pandey. Phys. Rev. B, 14, 1557 (1976)
  • У. Харрисон. Электронная структура и свойства твердых тел (М., Мир, 1983)
  • K. Dohnalova, A.N. Poddubny, A.A. Prokofiev, W.D. de Boer, C.P. Umesh, J.M. Paulusse, H. Zuilhof, T. Gregorkiewicz. Light: Sci. Appl., 2, e47 (2013)
  • A.S. Moskalenko, J. Berakdar, A.A. Prokofiev, I.N. Yassievich. Phys. Rev. B, 76, 085427 (2007)
  • C. Bulutay. Phys. Rev. B, 76 (20), 205321 (2007)
  • Y.M. Niquet, G. Allan, C. Delerue, M. Lannoo. Appl. Phys. Lett., 77 (8), 1182 (2000)
  • Y. Maeda. Phys. Rev. B, 51, 1658 (1995)
  • M. d'Avezac, J.-W. Luo, T. Chanier, A. Zunger. Phys. Rev. Lett., 108, 027401 (2012)
  • D.A. Ruddy, P.T. Erslev, S.E. Habas, J.A. Seabold, N.R. Neale. J. Phys. Chem. Lett., 4 (3), 416 (2013)
  • L. Zhang, M. d'Avezac, J.-W. Luo, A. Zunger. Nano Lett., 12, 984 (2012)
  • Y. Guo, C.E. Rowland, R.D. Schaller, J. Vela. ACS Nano, 8 (8), 8334 (2014)
  • C.G. Van de Walle. Phys. Rev. B, 39, 1871 (1989)
  • S. Saeed, F. Buters, K. Dohnalova, L. Wosinski, T. Gregorkiewicz. Nanotechnology, 25 (40), 405705 (2014)
  • C.-S. Yang, S.M. Kauzlarich, Y.C. Wang. Chem. Mater., 11 (12), 3666 (1999)
  • M. Buljan, S.R.C. Pinto, A.G. Rolo, J. Marti n-Sanchez, M.J.M. Gomes, J. Grenzer, A. Mucklich, S. Bernstorff, V. Holy. Phys. Rev. B, 82, 235407 (2010)
  • L.E. Ramos, J. Furthmuller, F. Bechstedt. Phys. Rev. B, 72, 045351 (2005)
  • E.L. de Oliveira, E.L. Albuquerque, J.S. de Sousa, G.A. Farias, F.M. Peeters. J. Phys. Chem. C, 116 (7), 4399 (2012)
  • J.P. Wilcoxon, G.A. Samara, P.N. Provencio. Phys. Rev. B, 60, 2704 (1999)
  • D.S. English, L.E. Pell, Z. Yu, P.F. Barbara, B.A. Korgel. Nano Lett., 2 (7), 681 (2002)
  • J. Zou, R.K. Baldwin, K.A. Pettigrew, S.M. Kauzlarich. Nano Lett., 4 (7), 1181 (2004)
  • J.H. Warner, A. Hoshino, K. Yamamoto, R.D. Tilley. Angew. Chem. International Edition, 44 (29), 4550 (2005)
  • K. Kusova, O. Cibulka, K. Dohnalova, I. Pelant, J. Valenta, A. Fucikova, K. Zidek, J. Lang, J. Englich, P. Matejka, P. Stepanek, S. Bakardjieva. ACS Nano, 4 (8), 4495 (2010)
  • K. Dohnalova, S. Saeed, A.N. Poddubny, A.A. Prokofiev \& T. Gregorkiewicz. J. Solid State Science Technology 2, R97--R99 (2013)
  • A.N. Poddubny, K. Dohnalova. Phys. Rev. B, 90, 245439 (2014)
  • A.S. Moskalenko, J. Berakdar, A.N. Poddubny, A.A. Prokofiev, I.N. Yassievich, S.V. Goupalov. Phys. Rev. B, 85, 085432 (2012)
  • A.A. Prokofiev, A.N. Poddubny, I.N. Yassievich. Phys. Rev. B, 89, 125409 (2014)
  • P.N. Keating. Phys. Rev., 145, 637 (1966)
  • D. Vanderbilt, S.H. Taole, S. Narasimhan. Phys. Rev. B, 40 (8), 5657 (1989)
  • H.Rucker, M. Methfessel. Phys. Rev. B, 52, 11059 (1995)
  • A. Valentin, J. See, S. Galdin-Retailleau, P. Dollfus. J. Phys.: Condens. Matter, 20 (14), 145213 (2008)
  • B.K. Ridley. J. Phys.: Condens. Matter, 8, L511 (1996)
  • J. Khurgin, Y.J. Ding, D. Jena. Appl. Phys. Lett., 91 (25), 252104 (2007)
  • V.L. Gurevich. Kinetics of Phonon Systems (Nauka, 1980)
  • N.W. Ashcroft, D.N. Mermin. Solid state physics (Thomson Learning, Toronto, 1976)
  • A.N. Poddubny, S.V. Goupalov, V.I. Kozub, I.N. Yassievich. JETP Letters, 90, 683 (2010)
  • K. Hess, P. Vogl. Solid State Commun., 30 (12), 797 (1979)
  • N.A. Zakhleniuk, C.R. Bennett, V.N. Stavrou, M. Babiker, B.K. Ridley. Phys. Status Solidi A, 176 (1), 79 (1999)
  • А.В. Герт, И.Н. Яссиевич. ФТП, 49 (4), 503 (2015)
  • G. Allan, C. Delerue. Phys. Rev. B, 77 (12), 125340 (2008)
  • M.C. Beard, A.G. Midgett, M.C. Hanna, J.M. Luther, B.K. Hughes, A.J. Nozik. Nano Lett., 10 (8), 3019 (2010)
  • M. Govoni, I. Marri, S. Ossicini. Nature Photonics, 6 (10), 672 (2012)
  • W.D.A.M. de Boer, D. Timmerman, K. Dohnalova, I.N. Yassievich, H. Zhang, W.J. Buma, T. Gregorkiewicz. Nature Nanotechnol., 5, 878 (2010).
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.