- Для нанокристаллов кремния с размерами 2 - 8 нм основное дырочное состояние описывается моделью изотропной эффективной массы. В формировании основного электронного состояния, а также возбужденных состояний в обеих зонах, существенную роль играет анизотропия реальной зонной структуры кремния.
- В отсутствие примесей в нанокристалле кремния ширина оптической щели наиболее «чувствительна» к величине разрыва зон, образующего потенциал конфайнмента, и скачку эффективной массы, имеющему место при переходе через границу нанокристалла. Прямое кулоновское электронно-дырочное взаимодействие приводит к поправкам, в 2-4 раза меньшим, а поправка, обусловленная взаимодействием с поляризационными полями изображений, оказывается меньше примерно на порядок.
- Короткодействующий потенциал центральной ячейки мелкого примесного центра приводит к химическому сдвигу энергии основного электронного или дырочного состояния в нанокристалле, аномально сильному по сравнению с его значением в объемном кремнии и пропорциональному концентрации примеси.
- Короткодействующий потенциал иона фосфора эффективно выпрямляет «зонную» структуру нанокристалла кремния, что увеличивает скорость излучательной межзонной рекомбинации на 1 - 3 порядка в зависимости от радиуса нанокристалла и концентрации фосфора.
- В плотных массивах нанокристаллов кремния одним из самых быстрых процессов оказывается туннелирование электронов и дырок между нанокристаллами при условии близости их размеров. С ростом расстояния между нанокристаллами скорость туннелирования спадает экспоненциально.
- При достижении некоторой критической концентрации фосфора в нанокристаллах возникает эффект блокады туннелирования, в результате чего, скорость туннелирования электронов может упасть на 4 - 6 порядков. В этом случае скорость туннельной миграции определяется дырками.
- Экситонные ферстеровские переходы являются самым медленным процессом в массивах нелегированных кремниевых нанокристаллов. Введение фосфора в нанокристаллы может увеличить скорость экситонного перехода на 2-4 порядка в зависимости от концентрации фосфора.
- Вследствие высокой эффективности туннельной миграции, в плотных массивах нанокристаллов кремния оказывается подавленной люминесценция нанокристаллов меньших размеров, что приводит к сильному «красному смещению» спектра люминесценции такого массива.
A2. Бурдов В.А. Электронные и дырочные спектры кремниевых квантовых точек // ЖЭТФ. 2002. Т. 121. С. 480 – 488.
A3. Бурдов В.А. Зависимость ширины оптической щели кремниевых квантовых точек от их размера // ФТП. 2002. Т. 36. С. 1233 – 1236.
A4. Бурдов В.А., Гапонова Д.М., Горшков О.Н. и др. Некоторые особенности влияния ионного легирования фосфором на
фотолюминесценцию слоев SiO2:Si // Известия АН. Серия физическая. 2003. Т. 67. С. 184 – 186.
A5. Беляков В.А., Бурдов В.А., Гапонова Д.М. и др. Излучательная электронно-дырочная рекомбинация в кремниевых квантовых точках с участием фононов // ФТТ. 2004. Т. 46. С. 31 – 34.
A6. Тетельбаум Д.И., Горшков О.Н., Бурдов В.А. и др. Влияние ионной имплантации P+, B+ и N+ на свойства системы SiO2:nc-Si // ФТТ.
2004. Т. 46. С. 21 – 25.
A7. Бурдов В.А. Поляризационные поправки к энергии основного электронно-дырочного перехода в кремниевых нанокристаллах // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2007. № 6. C. 79 – 82.
A8. Belyakov V.A., Burdov V.A. Chemical-shift Enhancement for Strongly Confined Electrons in Silicon Nanocrystals // Phys. Lett. A. 2007. V. 367. P. 128 – 134.
A9. Belyakov V.A., Burdov V.A. Valley-Orbit Splitting in Doped Nanocrystalline Silicon: k-p calculations // Phys. Rev. B. 2007. V. 76. P. 045335.
A10. Belyakov V.A., Burdov V.A. Fine splitting of electron states in silicon nanocrystal with a hydrogenlike shallow donor // Nanoscale Res. Lett. 2007. V. 2. P. 569 – 575.
A11. Belyakov V.A., Burdov V.A. Anomalous splitting of the hole states in silicon quantum dot with shallow acceptor // J. Phys.: Condens. Matter. 2008. V. 20. P. 025213.
A12. Mikhaylov A.N., Tetelbaum D.I., Burdov V.A., et al. Effect of ion doping with donor and acceptor impurities on intensity and lifetime of photoluminescence from SiO2 films with silicon quantum dots // J. Nanosci. Nanotechnol. 2008. V. 8. P. 780 – 788.
A13. Belyakov V.A., Burdov V.A., Lockwood R., Meldrum A. Silicon Nanocrystals: Fundamental Theory and Implications for Stimulated Emission // Adv. Opt. Technol. 2008. V. 2008. P. 279502.
A14. Belyakov V.A., Burdov V.A. Г-X Mixing in Phosphorus-Doped Silicon Nanocrystals: Improvement of the Photon Generation Efficiency // Phys. Rev. B. 2009. V. 79. P. 035302.
A15. Belyakov V.A., Belov A.I., Mikhaylov A.N., et al. Improvement of the photon generation efficiency in phosphorus-doped silicon nanocrystals: Г-X mixing of the confined electron states // J. Phys.: Condens. Matter. 2009. V. 21. P. 045803.
A16. Meldrum A., Lockwood R., Belyakov V.A., Burdov V.A. Computational simulations for ensembles of luminescent silicon nanocrystals: Implications for optical gain and stimulated emission // Physica E. 2009. V. 41, P. 955 – 958.
A17. Konakov A.A., Burdov V.A. Optical gap of silicon crystallites embedded in various wide-band amorphous matrices: role of environment // J. Phys.: Condens. Matter. 2010. V. 22. P. 215301.
A18. Беляков В.А., Бурдов В.А., Сидоренко К.В. Воздействие поверхностных дефектов на излучательную межзонную рекомбинацию в нанокристаллах кремния, сильно легированных водородоподобными примесями // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2010. № 12. C. 15 – 21.
A19. Беляков В.А., Конаков А.А., Бурдов В.А. Миграция возбужденных носителей в ансамблях нанокристаллов кремния, легированных фосфором // ФТП. 2010. Т. 44. С. 1466 – 1469.
A20. Курова Н.В., Бурдов В.А. Резонансная структура скорости Оже-рекомбинации в нанокристаллах кремния // ФТП. 2010. Т. 44. С. 1463 – 1465.
A21. Belyakov V.A., Sydorenko K.V., Konakov A.A., et al. Tunnel migration in ensembles of silicon nanocrystals doped with phosphorus // J. Phys.: Conf. Ser. 2010. V. 245. P. 012039.
A22. Belyakov V.А., Burdov V.А. Radiative Recombinantion and Migration Effects in Ensembles of Si Nanocrystals: Towards Controllable Nonradiative Energy Transfer // J. Comp. Theor. Nanosci. 2011. V. 8. P. 365 – 374.
A23. Беляков В.А., Конаков А.А., Курова Н.В. и др. Влияние оборванных связей на поверхности нанокристаллов кремния, легированных мелкими донорами, на излучательные межзонные переходы // Известия РАН. Серия физическая. 2011. Т. 75, С. 1130 – 1132.
A24. Конаков А.А., Беляков В.А., Бурдов В.А. Оптическая щель нанокристаллов кремния, легированных фосфором // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2012. № 9. C. 72 – 74.
A25. Беляков В.А., Сидоренко К.В., Конаков А.А. и др. Фотолюминесценция в плотных массивах нанокристаллов кремния: роль концентрации и среднего размера // ФТП. 2012. Т. 46. С. 1613 – 1618.
А26. Belyakov V.A., Burdov V.A. Intensification of Förster transitions between Si crystallites due to their doping with phosphorus // Phys. Rev. B. 2013. V. 88. P. 045439