Band structure of non-steiochiometric large-sized nanocrystallites

• Опубліковано в: : Condensed Matter Physics
• Дата: 2004
• Автор: Kityk, I.V.
• Формат: Стаття
• Мова: Англійська
• Опубліковано: Інститут фізики конденсованих систем НАН України 2004
• Онлайн доступ: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/118964
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Цитувати: Band structure of non-steiochiometric large-sized nanocrystallites / I.V. Kityk // Condensed Matter Physics. — 2004. — Т. 7, № 2(38). — С. 401–420. — Бібліогр.: 27 назв. — англ.

A band structure of large-sized (from 20 to 35nm) non-steichiometric nanocrystallites
 (NC) of the Si₂₋xCx (1.04 <x< 1.10) has been investigated
 using different band energy approaches and a modified Car-Parinello
 molecular dynamics structure optimization of the NC interfaces. The nonsteichiometric
 excess of carbon favors the appearance of a thin prevailingly
 carbon-contained layer (with thickness of about 1 nm) covering the crystallites.
 As a consequence, one can observe a substantial structure reconstruction
 of boundary SiC crystalline layers. The numerical modeling has
 shown that these NC can be considered as SiC reconstructed crystalline
 films with thickness of about 2 nm covering the SiC crystallites. The observed
 data are considered within the different one-electron band structure
 methods. It was shown that the nano-sized carbon sheet plays a key role in
 a modified band structure. Independent manifestation of the important role
 played by the reconstructed confined layers is due to the experimentally
 discovered excitonic-like resonances. Low-temperature absorption measurements
 confirm the existence of sharp-like absorption resonances originating
 from the reconstructed layers. Досліджено зонну структуру широко-розмірних Si₂₋xCx (1.04 <x< 1.10) нанокристалів (НК) з розмірами від 20 до 35 нм, використовуючи різні методи розрахунків зонної структури і модифікований молекулярно-динамічний метод геометричної оптимізації інтерфейсів Кара-Парінелло. Нестехіометричний надлишок вуглецю сприяє появі тонких (біля 1 нм) шарів вуглецю на поверхнях НК. В результаті спостерігається істотна перебудова граничних кристалічних шарів SiC. Числове моделювання показало, що ці НК можуть розглядатись як модифіковані структури кристалів SiC з розмірами біля 2 нм. Отримані результати розглядаються в рамках різних одно-електронних підходів. Незалежним експериментальним проявом цих наноефектів є екситонні ефекти, які проявляються в низькотемпературних спектрах поглинання як гострі абсорбційні резонанси, що походять реконструйованих шарів