Elektron spektori F2001-guruh Eshqulov Javlonbek elektronlarining effektiv massasi (m 01 m0) va zaryad

1-rasm. Nanokristallning elektron holatlari zichligining uch (1), ikki (2), bir (3) va nol

• 1-rasm. Nanokristallning elektron holatlari zichligining uch (1), ikki (2), bir (3) va nol
• (4) o‘lchamli strukturalari uchun elektronlar energiyasiga bog‘liqligi bir va ikki o‘lchamli nanostrukturalar uchun zaryad tashuvchilarning erkin harakati mos holda bir va ikki o‘lchamli bo‘lib qoladi. Kvant nuqtalarda elektronlarning energiya spektrlari uch yo‘nalishda “kvantlanadi” vayakkalangan atomlar majmuasiniki kabi taqiqlangan zonalar bilan ajralgan diskret (uzlukli) sathlardan iborat bo‘lib qoladi. Kvant nuqtalarning o‘lchami elektron sathlarining orasidagi intervalga va elektronning effektiv massasiga bog‘liq holda 4 nm dan 20 nm gacha oraliqda bo‘ladi,bu bir va ikki o‘lchamli nanostrukturalar uchun zaryad tashuvchilarning erkin harakati mos holda bir va ikki o‘lchamli bo‘lib qoladi. Kvant nuqtalarda elektronlarning energiya spektrlari uch yo‘nalishda “kvantlanadi” va yakkalangan atomlar majmuasiniki kabi taqiqlangan zonalar bilan ajralgan diskret (uzlukli) sathlardan iborat bo‘lib qoladi. Kvant nuqtalarning o‘lchami elektron sathlarining orasidagi intervalga va elektronning effektiv massasiga bog‘liq holda 4 nm dan 20 nm gacha oraliqda bo‘ladi

• Yirik o‘lchamli kristalldan nanostrukturali yarimo‘tkazgichga o‘tish taqiqlangan zonaning kengligining kattalashuvi bilan sodir bo‘ladi: o‘tkazuvchanlik zonasidagi energiyaning ruxsat etilgan sathining quyi chegarasi ko‘tariladi, valent zonasining yuqorigi energiyaviy sathi pasayadi. Masalan, odatdagi yirik zonali kadmiy keligining taqiqlangan zonasining kengligi 1.8 eV bo‘lsa, 3.0-3.5 va 1.0-1.2 nm o‘lchamli nanozarrasi uchun bu kenglik mos holda 2.3 va 3.0 eV qiymatgacha kattalashadi. Bu hol uning optikaviy va boshqa xossalarining mos holdagi o‘zgarishlarga olib keladi. CdSe nanokristallining nur yutilishlarining va yutilish polosasi maksimumi energiyasining nanokristall o‘lchamiga bog‘lanish grafigi keltirilgan. Ushbu rasmdan ko‘rinib turibdiki, yutilish polosasi maksimumi energiyasi nanokristallning o‘lchami kamayishi bilan nazariy hisoblashlardan kelib chiqadigan E =1/R bog‘lanish bo‘yicha katta energiya tomon siljiydi. Shuningdek, kristallitlarning o‘lchami kamayishi bilan lyuminessensiya spektrining qisqa to‘lqin sohasiga siljishiga (“havorang siljish”ga) olib keladi.

• Yirik o‘lchamli kristalldan nanostrukturali yarimo‘tkazgichga o‘tish taqiqlangan zonaning kengligining kattalashuvi bilan sodir bo‘ladi: o‘tkazuvchanlik zonasidagi energiyaning ruxsat etilgan sathining quyi chegarasi ko‘tariladi, valent zonasining yuqorigi energiyaviy sathi pasayadi. Masalan, odatdagi yirik zonali kadmiy keligining taqiqlangan zonasining kengligi 1.8 eV bo‘lsa, 3.0-3.5 va 1.0-1.2 nm o‘lchamli nanozarrasi uchun bu kenglik mos holda 2.3 va 3.0 eV qiymatgacha kattalashadi. Bu hol uning optikaviy va boshqa xossalarining mos holdagi o‘zgarishlarga olib keladi. CdSe nanokristallining nur yutilishlarining va yutilish polosasi maksimumi energiyasining nanokristall o‘lchamiga bog‘lanish grafigi keltirilgan. Ushbu rasmdan ko‘rinib turibdiki, yutilish polosasi maksimumi energiyasi nanokristallning o‘lchami kamayishi bilan nazariy hisoblashlardan kelib chiqadigan E =1/R bog‘lanish bo‘yicha katta energiya tomon siljiydi. Shuningdek, kristallitlarning o‘lchami kamayishi bilan lyuminessensiya spektrining qisqa to‘lqin sohasiga siljishiga (“havorang siljish”ga) olib keladi.
• 2-rasm. CdSe nanokristallining optikaviy xossalari.

• a – r radiusi 1.05 (1), 1.15 (2),1.35 (3), 1.5 (4), 2.0 (5) nm bo‘lgan kristallarning yutilish spektrlari, b-yutilish polosasining maksimumi energiyasining nanokristall o‘lchamiga bog‘lanish grafigi. Bu hodisa ZnO, CdS, va CdSe birikmalari misolida yakkalangan nanozarra - lari uchun ham, birikkan nanomateriallari uchun ham kuzatilgan.Nanokristallitlarning o‘lchamlarining kamayishi bilanularning elektron tuzilishining o‘zgarishiga sohalar sirtlaridagi atomlar ulushi ko‘payishi ham sabab bo‘lishi mumkin. Nanostruktura o‘lchamlari va elektron tuzilishining orasidagi bog‘lanishning turli-tumanligi uglerod va boshqa nanonay materiallar uchun ham kuzatiladi. Bir qatlamli uglerod nanonaylar uchun qilingan nazariy hisoblashlarning va eksperimental tadqiqotlarning ko‘rsatishicha egri-bugri nanonaylar metall o‘tkazuvchanlikka ega bo‘lsa, barcha spiralsimon (xiral) naylar yarimo‘kazgichlardir. Shu bilan birga, taqiqlangan zonaning kengligi nayning radiusiga bog‘liqdir. Tor tirqishli yarimo‘tkazgichlar uchun bu kattalik o‘lchamga ∆Eg- R-2 bog‘lanishda bo‘lsa, keng tirqishlilar uchun ∆Eg- R-1 bog‘lanishda bo‘ladi. Bu hodisa ZnO, CdS, va CdSe birikmalari misolida yakkalangan nanozarra - lari uchun ham, birikkan nanomateriallari uchun ham kuzatilgan. Nanokristallitlarning o‘lchamlarining kamayishi bilan ularning elektron tuzilishining o‘zgarishiga sohalar sirtlaridagi atomlar ulushi ko‘payishi ham sabab bo‘lishi mumkin. Nanostrukturao‘lchamlari va elektron tuzilishining orasidagi bog‘lanishning turli-tumanligi uglerod va boshqa nanonay materiallar uchun ham kuzatiladi. Bir qatlamli uglerod nanonaylar uchun qilingan nazariy hisoblashlarning va eksperimental tadqiqotlarning ko‘rsatishicha egri-bugri nanonaylar metall o‘tkazuvchanlikka ega bo‘lsa, barcha spiralsimon (xiral) naylar yarimo‘kazgichlardir. Shu bilan birga, taqiqlangan zonaning kengligi nayning radiusiga bog‘liqdir. Tor tirqishli yarimo‘tkazgichlar uchun bu kattalik o‘lchamga ∆Eg- R-2 bog‘lanishda bo‘lsa, keng tirqishlilar uchun ∆Eg- R-1 bog‘lanishda bo‘ladi.