Оптична спектроскопія нанокристалів сульфіду кадмію в ультрафіолетовому спектрі
Анотація
У міні-огляді розглядаються теоретичні дослідження деяких оптичних властивостей нанокристалів сульфіду кадмію в ультрафіолетовому спектрі. Описано варіаційний метод, за допомогою якого отримано енергію основного стану електронно-діркової пари, як функцію радіуса нанокристала сульфіду кадмію в наближенні ефективної маси. Запропоновано механізм, що описує поглинання розглянутої наносистеми в ультрафіолетовому діапазоні спектра. Показано, що піки поглинання наносистеми зумовлені міжзонними переходами електронів з квантово-вимірного рівня енергії, що лежить у валентній зоні НК CdS, на енергетичний квантово-вимірний рівень, розташований у зоні провідності НК сульфіду кадмію. Встановлено, що на формування квантово-вимірних рівнів енергії електрона та дірки в нанокристалі CdS суттєво впливає енергія кулонівської електронно-діркової взаємодії, а також енергія поляризаційних взаємодій електрон і дірка з поверхнею поділу (нанокристал – матриця).
Посилання
1. Rho W.Y., Jun B.Y. Functional optical nano/micromaterials. Int. J. Mol. Sci. 2023. 24(8): 7458. https://doi.org/10.3390/ijms24087458
2. Park J., Lee S.-H., Kang G.-E., et al. Simulation of capacitorless DRAM based on the polycrystalline silico nanotube. Nanomaterials. 2023. 13(2): 297. https://doi.org/10.3390/nano13132026
3. Suchikova Y., Kovachov S., Zhydachevskyy Y., et al. Advanced synthesis and characterization of CdO/CdS/ZnO heterostructures for solar energy applications. Materials. 2024. 17(7): 1566. https://doi.org/10.3390/ma17071566
4. Derepko V.N., Ovchinnikov O.V., Smirnov M.S. et al. Plasmon-exciton nanostructures, based on CdS quantum dots with exciton and trap state luminescence. J. Luminesc. 2022. 248: 118874. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2022.118874
5. Suchikova Y., Kovachov S., Bogdanov I., et al. Study of the structural and morphological characteristics of the CdxTeyOz nanocomposite obtained on the surface of the CdS/ZnO heterostructure by the SILAR method. Appl. Phys. A. 2023. 129: 499. https://doi.org/10.1007/s00339-023-06776-x
6. Zvyagin A.I., Smirnov M.S., Ovchinnikov O.V. Enhancement of nonlinear optical response of methylene blue and azure a during association with colloidal CdS quantum dots. Optik. 2022. 218: 165122. https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2020.165122
7. Pokutnii S.I. Absorption and scattering of light in quasi-zero-dimensional structures: I. Transition dipole moments of the charge carriers. Phys. Solid State. 1997. 39(4): 634. https://doi.org/10.1134/1.1129943
8. Pokutnii S.I. Absorption and scattering of light in quasi-zero-dimensional structures: II. Absorption and scattering of light by single-particle local states of the charge carriers. Phys. Solid State. 1997. 39(4): 528. https://doi.org/10.1134/1.1129923
9. Pokutnii S.I., Kulchin Yu.N., Dzyuba V.P. Binding energy of excitons formed from spatially separated electrons and holes in insulating quantum dots. Semiconductors. 2015. 49(10): 1311. https://doi.org/10.1134/S1063782615100218
10. Pokutnii S.I., Kulchin Yu.N., Dzyuba V.P. Amosov A.V. Biexciton in nanoheterostructures of dielectric quantum dots. J. Nanophoton. 2016. 10(3): 036008. https://doi.org/10.1117/1.JNP.10.036008
11. Pokutnii S.I. Excitons based on spatially separated electrons and holes in Ge/Si heterostructures with germanium quantum dots. Low Temp. Phys. 2016. 42(12): 1151. https://doi.org/10.1063/1.4973506
12. Pokutnyi S.I. Exciton spectroscopy with spatially separated electron and hole in Ge/Si heterostructure with germanium quantum dots. Low Temp. Phys. 2018. 44(8): 819. https://doi.org/10.1063/1.5049165
13. Pokutnii S.I. Polarizability of germanium quantum dots with spatially separated electrons and holes. Eur. Phys. J. Plus. 2020. 135(1): 74. https://doi.org/10.1140/epjp/s13360-019-00050-x
14. Pokutnii S.I. Absorption in nanosystems containing cadmium sulfide nanocrytals in the ultraviolet spectral ranges. Chemical Papers. 2024. 78(10): 1. https://doi.org/10.1007/s11696-024-03516-0
15. Pokutnii S.I. Optical absorption by a nanosystem with dielectric quantum dots. Eur. Phys. J. Plus. 2020. 135(5): 398. https://doi.org/10.1140/epjp/s13360-020-00435-3
16. Pokutnii S.I. Polarizability of germanium quantum dots with spatially separated electrons and holes. Eur. Phys. J. Plus. 2020. 135(1):74. https://doi.org/10.1140/epjp/s13360-019-00050-x
17. Efros A.L., Efros L. Interband Light Absorption in Semiconductor Spheres. Sov. Phys. Semiconductors.1982. 16(7): 772.
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
