Купчак І. М. Електронні характеристики квантово-розмірних структур у діелектричному середовищі

Дисертація містить результати розрахунків екситонного спектру в нуль-, одно- та двомірних квантово-розмірних структурах типу напівпровідник-діелектрик. У наближенні ефективних мас і квадратичних законів дисперсії розраховано енергії зв'язку екситонів, енергії основного випромінювального екситонного переходу та характеристичні часи псевдо-прямої випромінювальної екситонної рекомбінації в таких структурах. Розрахунки проведено з урахуванням як скінченності висоти оточуючого потенціального бар'єру для носіїв заряду, так і проникнення силових ліній електричного поля кулонівської взаємодії між зарядами в діелектричне середовище. Показано, що поляризація гетеромежі та прилеглої області може привести до значного збільшення внеску кулонівської енергії взаємодії в повну енергію екситонного переходу у квантово-розмірних структурах. Розраховано також стаціонарні спектри та спектри із часовим розділенням екситонної фотолюмінесценції квантово-розмірних систем Si-SiO2. Проведено порівняння теорії з експериментом. Показано, що основним фактором уширення спектральних смуг фотолюмінесценції в кремнієвих наноструктурах розмірами менше 4 нм являється ефект квантово-мезоскопічних флуктуацій, коли наявність навіть одного обірваного зв'язку на інтерфейсі, одного дефекту у нанокристалі чи в його близькому оточенні сильно впливає на енергію екситонного переходу.