ELECTRONIC STRUCTURE AND OPTICAL PROPERTIES OF NANOSTRUCTURED MATERIALS

Abstract

نتناول في هذا البحث بالدراسة الخصائص الإلكترونية و الضوئية للنقط الكمومية الكروية InAs وInSb في طور كبريتيد الزنك بدلالة قطر هذه النقط الكمومية المتغير في المجال 1–10 nm ، و ذلك باستخدام طريقة الكمون الكاذب الامبيريقية. وقد اهتممنا بتحديد سويات الطاقة و مختلف الفواصل الطاقوية و الكتل الفعالة للحوامل إضافة إلى ثابتي العزل السكوني و عالي التواتر و قرينة الانكسار و الشحنة الفعالة المستعرضة . و قد وجدنا أن أثر الحصر الكمومي مهم جدا سيّما حينما يكون قطر النقط الكمومية أقل من 6nm. و لأجل القيم القطرية الأعلى من 6nm فإن كل الخصائص تؤول إلى نظائرها الحجمية .

Les propriétés électroniques et optiques des quantum dots sphériques d’InAs et d’InSb dans la phase zinc-blende ont été étudiées, en fonction de leur diamètre pris dans la gamme 1–10 nm, en utilisant la méthode empirique du pseudopotentiel. Les niveaux énergétiques, les différents gaps d’énergie, les masses effectives des électrons et des trous, les constantes diélectriques, l’indice de réfraction et la charge effective transverse ont tous été explorés. Le confinement quantique a été trouvé d’un grand effet sur toutes les grandeurs étudiées pour un diamètre des quantum dots en déçà de 6nm. Au-delà de 6 nm, toutes les propriétés examinées tendent à retrouver celles du matériau massif

Using the empirical pseudopotential method, we have undertaken a detailed study of the electronic and optical properties of zinc-blende InAs and InSb spherical quantum dots as a function of their diameter taken as varying in the range 1–10 nm. Features such as energy levels, energy band gaps, electron and heavy hole effective masses, refractive index, dielectric constants and transverse effective charge have been investigated. The quantum confinement is found to be of major effect on all the studied quantities for quantum dot diameter below 6 nm. Beyond 6 nm, all properties of interest tend towards retrieving the bulk properties