Теоретичні дослідження впливу поверхонь поділу на інтенсивності випромінювання оптичних переходів та часів життя електронних збуджень у наносистемах германій/кремній з квантовими точками германію
In mini-review, theoretical studies of some optical properties of heteronanosystems of the second type are considered. These nanosystems are germanium/silicon with germanium quantum dots (QDs). The influence of the interfaces on the radiation intensity of optical transitions and lifetimes of electro...
Saved in:
| Date: | 2024 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2024
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/782 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Surface |
Institution
Surface| _version_ | 1869291987765559296 |
|---|---|
| author | Покутній, С. І. Громовий, Т. Ю. |
| author_facet | Покутній, С. І. Громовий, Т. Ю. |
| author_institution_txt_mv | [] |
| author_sort | Покутній, С. І. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-02-04T10:40:31Z |
| description | In mini-review, theoretical studies of some optical properties of heteronanosystems of the second type are considered. These nanosystems are germanium/silicon with germanium quantum dots (QDs). The influence of the interfaces on the radiation intensity of optical transitions and lifetimes of electronic excitations in germanium/silicon nanosystems with germanium in the germanium/silicon nanosystems with germanium QDs is studied. Dipole-allowed optical transitions between quasi-stationary and stationary states, which occur over the spherical surface of a single germanium QD embedded in a silicon matrix, are theoretically investigated. A mechanism is proposed for a significant increase (four times) in the intensities of optical interband and intraband transitions between quasi-stationary and stationary SIE-states arising above a spherical surface of a single germanium QD placed in a silicon matrix. These optical electronic transitions occur in the real space of the silicon matrix. Such a mechanism, apparently, will apparently solve the problem of a significant increase in the radiative intensity in germanium/silicon heterostructures with germanium QDs. This will provide an opportunity to develop fundamental and applied foundations, allowing to create a new generation of effective light-emitting and photodetector devices based on germanium/silicon heterostructures with germanium quantum dots. The theoretically predicted long-lived SIE-states, apparently, will make it possible to realize high-temperature quantum Bose-gases SIE-states in the nanosystem under study. |
| doi_str_mv | 10.15407/Surface.2024.16.043 |
| first_indexed | 2025-07-22T19:35:42Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-782 |
| institution | Surface |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-03-12T17:20:25Z |
| publishDate | 2024 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-7822025-02-04T10:40:31Z Theoretical studies of the influence of the interfaces on the radiation intensity of optical transitions and lifetimes of electronic excitations in germanium/silicon nanosystems with germanium quantum dots Теоретичні дослідження впливу поверхонь поділу на інтенсивності випромінювання оптичних переходів та часів життя електронних збуджень у наносистемах германій/кремній з квантовими точками германію Покутній, С. І. Громовий, Т. Ю. electron transitions quasi-stationary exciton states radiation intensity quantum dots електронні переходи квазістаціонарні електронні стани інтенсивність випромінення, квантові точки In mini-review, theoretical studies of some optical properties of heteronanosystems of the second type are considered. These nanosystems are germanium/silicon with germanium quantum dots (QDs). The influence of the interfaces on the radiation intensity of optical transitions and lifetimes of electronic excitations in germanium/silicon nanosystems with germanium in the germanium/silicon nanosystems with germanium QDs is studied. Dipole-allowed optical transitions between quasi-stationary and stationary states, which occur over the spherical surface of a single germanium QD embedded in a silicon matrix, are theoretically investigated. A mechanism is proposed for a significant increase (four times) in the intensities of optical interband and intraband transitions between quasi-stationary and stationary SIE-states arising above a spherical surface of a single germanium QD placed in a silicon matrix. These optical electronic transitions occur in the real space of the silicon matrix. Such a mechanism, apparently, will apparently solve the problem of a significant increase in the radiative intensity in germanium/silicon heterostructures with germanium QDs. This will provide an opportunity to develop fundamental and applied foundations, allowing to create a new generation of effective light-emitting and photodetector devices based on germanium/silicon heterostructures with germanium quantum dots. The theoretically predicted long-lived SIE-states, apparently, will make it possible to realize high-temperature quantum Bose-gases SIE-states in the nanosystem under study. У цьому міні-огляді розглядаються теоретичні дослідження деяких оптичних властивостей гетеронаносистем другого типу. Ці наносистеми являють собою германій/кремній з германієвими квантовими точками (КТ). Досліджено вплив інтерфейсів на інтенсивність випромінювання оптичних переходів та часів життя електронних збуджень у наносистемах германій/кремній з германієм у наносистемах германій/кремній з КТ германію. Теоретично досліджено дипольно дозволені оптичні переходи між квазістаціонарним і стаціонарним станами, які відбуваються над сферичною поверхнею одиночної КТ германію, вбудованої в кремнієву матрицю. Запропоновано механізм значного збільшення (у чотири рази) інтенсивності оптичних міжзонних і внутрішньозонних переходів між квазістаціонарними та стаціонарними СІЕ-станами, що виникають над сферичною поверхнею одиночної КТ германію, розміщеної в кремнієвій матриці. Ці оптичні електронні переходи відбуваються в реальному просторі кремнієвої матриці. Такий механізм, мабуть, вирішить проблему значного збільшення інтенсивності випромінювання в гетероструктурах германій/кремній з КТ германію. Це дасть можливість розробити фундаментальні та прикладні основи, що дозволять створити нове покоління ефективних світловипромінюючих і фотоприймальних пристроїв на основі германієвих/кремнієвих гетероструктур з германієвими квантовими точками. Теоретично передбачені довгоживучі СІЕ-стани, мабуть, дозволять реалізувати високотемпературні квантові СІЕ-стани бозе-газів у досліджуваних наносистемах. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2024-11-24 Article Article application/pdf https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/782 10.15407/Surface.2024.16.043 Surface; No. 16(31) (2024): Surface; 43-50 Поверхность; № 16(31) (2024): Поверхня; 43-50 Поверхня; № 16(31) (2024): Поверхня; 43-50 3154-8091 3154-8083 10.15407/Surface.2024.16 en https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/782/777 Авторське право (c) 2024 С. І. Покутній, Т. Ю. Громовий |
| spellingShingle | електронні переходи квазістаціонарні електронні стани інтенсивність випромінення квантові точки Покутній, С. І. Громовий, Т. Ю. Теоретичні дослідження впливу поверхонь поділу на інтенсивності випромінювання оптичних переходів та часів життя електронних збуджень у наносистемах германій/кремній з квантовими точками германію |
| title | Теоретичні дослідження впливу поверхонь поділу на інтенсивності випромінювання оптичних переходів та часів життя електронних збуджень у наносистемах германій/кремній з квантовими точками германію |
| title_alt | Theoretical studies of the influence of the interfaces on the radiation intensity of optical transitions and lifetimes of electronic excitations in germanium/silicon nanosystems with germanium quantum dots |
| title_full | Теоретичні дослідження впливу поверхонь поділу на інтенсивності випромінювання оптичних переходів та часів життя електронних збуджень у наносистемах германій/кремній з квантовими точками германію |
| title_fullStr | Теоретичні дослідження впливу поверхонь поділу на інтенсивності випромінювання оптичних переходів та часів життя електронних збуджень у наносистемах германій/кремній з квантовими точками германію |
| title_full_unstemmed | Теоретичні дослідження впливу поверхонь поділу на інтенсивності випромінювання оптичних переходів та часів життя електронних збуджень у наносистемах германій/кремній з квантовими точками германію |
| title_short | Теоретичні дослідження впливу поверхонь поділу на інтенсивності випромінювання оптичних переходів та часів життя електронних збуджень у наносистемах германій/кремній з квантовими точками германію |
| title_sort | теоретичні дослідження впливу поверхонь поділу на інтенсивності випромінювання оптичних переходів та часів життя електронних збуджень у наносистемах германій/кремній з квантовими точками германію |
| topic | електронні переходи квазістаціонарні електронні стани інтенсивність випромінення квантові точки |
| topic_facet | electron transitions quasi-stationary exciton states radiation intensity quantum dots електронні переходи квазістаціонарні електронні стани інтенсивність випромінення квантові точки |
| url | https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/782 |
| work_keys_str_mv | AT pokutníjsí theoreticalstudiesoftheinfluenceoftheinterfacesontheradiationintensityofopticaltransitionsandlifetimesofelectronicexcitationsingermaniumsiliconnanosystemswithgermaniumquantumdots AT gromovijtû theoreticalstudiesoftheinfluenceoftheinterfacesontheradiationintensityofopticaltransitionsandlifetimesofelectronicexcitationsingermaniumsiliconnanosystemswithgermaniumquantumdots AT pokutníjsí teoretičnídoslídžennâvplivupoverhonʹpodílunaíntensivnostívipromínûvannâoptičnihperehodívtačasívžittâelektronnihzbudženʹunanosistemahgermaníjkremníjzkvantovimitočkamigermaníû AT gromovijtû teoretičnídoslídžennâvplivupoverhonʹpodílunaíntensivnostívipromínûvannâoptičnihperehodívtačasívžittâelektronnihzbudženʹunanosistemahgermaníjkremníjzkvantovimitočkamigermaníû |