Вышедшие номера
Синглет-триплетные излучательные переходы в кремниевых нанокристаллах с мелкими донорами
Российский научный фонд, 22-79-00281
Фомичев С.А.1, Бурдов В.А.1
1Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
Email: serg.foms@mail.ru
Поступила в редакцию: 11 мая 2023 г.
В окончательной редакции: 26 июня 2023 г.
Принята к печати: 30 октября 2023 г.
Выставление онлайн: 8 декабря 2023 г.

В рамках приближения огибающей рассчитываются скорости внутризонных излучательных переходов в нанокристаллах кремния с донорами. Показано, что для нанокристаллов достаточно малых размеров (~2 нм в диаметре) отщепление синглетного уровня от всего остального спектра в зоне проводимости, возникающее за счет короткодействующего потенциала иона донора, может быть достаточно сильным (>1 эВ для атома висмута), что делает возможным излучение в видимом диапазоне. Скорости излучательных переходов оказываются порядка обратных микросекунд. При этом в случае внутризонных переходов может быть полностью исключена оже-рекомбинация и тем самым существенно увеличена квантовая эффективность процесса люминесценции. Ключевые слова: кремниевый нанокристалл, донор, излучательная рекомбинация, внутризонный переход, скорость рекомбинации.