Comisia de atestare
Comisia de acreditare
Comisiile de experţi
Dispoziţii, instrucţiuni
Acte normative
Nomenclator
Instituţii
Consilii
Seminare
Teze
Conducători de doctorat
Deţinători de grad
Doctoranzi
Postdoctoranzi
CNAA logo

 română | русский | english


Proprietăţile optice şi structura benzilor energetice ale materialelor calcopirite CuGaxIn1-xS2


Autor: Lucreţia Nemerenco
Gradul:doctor în ştiinţe fizico-matematice
Specialitatea: 01.04.10 - Fizica şi ingineria semiconductorilor
Anul:2007
Conducător ştiinţific: Nicolae Sîrbu
doctor habilitat, profesor universitar, Universitatea Tehnică a Moldovei
Instituţia:

Statut

Teza a fost susţinută pe 22 octombrie 2007 în CSS
şi aprobată de CNAA pe 20 decembrie 2007

Autoreferat

Adobe PDF document0.38 Mb / în română

Teza

CZU 621.315.592

Adobe PDF document 3.81 Mb / în română
177 pagini


Cuvinte Cheie

materiale calcopirite, soluţia solidă CuGaxIn1-xS2, dispersia spaţială, proprietăţile optice, exciton, polariton, structura benzilor energetice

Adnotare

În lucrare sunt cercetate monocristalele materialelor calcopirite CuGaxIn1-xS2, prin metoda optică clasică şi spectroscopia Raman de o rezoluţie înaltă, la temperaturile de cameră şi heliu. În lucrare sunt determinate stările de bază şi cele excitate a excitonilor A, la lungimile de undă lungi, şi anume seriile Г4 şi Г5, stările de bază şi excitate a seriilor la lungimile de undă scurte В(Г5) şi С(Г4), au fost determinaţi parametrii de bază a exciotnilor şi a benzilor energetice (Еg, ∆кр, ∆со), masele efective ale electronilor şi golurilor, influenţa compoziţiei soluţiei solide asupra parametrilor de bază a exciotnilor şi zonelor. Au fost construite ramurile superioare şi inferioare a excitonilor polaritonici Г4 şi Г5 în intervalul „bottle neck”. A fost stabilit, că are loc anizotropia masei translaţionale a excitonilor – masa longitudinală a excitonilor este mai mică decât masa transversală a excitonului Г4.

În baza datelor experimentale şi calculelor spectrelor optice s-a stabilit, că masa efectivă a benzii de conducţie creşte liniar pe măsura micşorării compoziţiei X în soluţua solidă CuGaxIn1-xS2, în limitele de la 0.12т0 până la 0.23т0. Masa efectivă a benzii de valenţă superioară (simetria Г6) se măreşte cu un gradient nmai înalt, decât masele efective (seria В серия, simetria Г 7) şi (seria С, simetria Г 6).

A fost arătat, că excitonii Г4 generează unde polaritonice adiţionale a excitonilor Г5, care interferează, determinând o structură fină a spectrelor optice a rezonanţei exciotnice. Au fost construite ramurile polaritonice a excitonilor Г5 şi a fost determinată masa translaţională a excitonilor Г5. S-a demonstrat, că are loc conversia energiei între ramurile polaritonice, care a fost observată în spectrele de reflexie şi luminescenţă.

A fost analizată împrăştierea Raman de rezonanţă a energiei polaritonilor excitonici în soluţia solidă CuGaxIn1-xS2,. Împrăştierea energiei are loc ca un proces multifonon, cu participarea fononilor 1LO, 2LO, 3LO. În cristalele analizate, în procesul de împrăştiere, fononii 1LO şi 2LO se aranjează după energie, în limita creşterii acesteia. A fost propusă schema relaxării în cascadă a energiei polaritonilor pe fononii 1LO şi 2LO. A fost determinat caracterul de rezonanţă a împrăştierii, la variaţia compoziţiei soluţiei solide, în rezultatul apropierii nivelelor polariton excitonice de linia de excitare.

A fost cercetată starea prerezonantă şi a fost stabilit, că intensitatae liniilor de împrăştiere 1LO şi 2LO creşte la apropierea energiei de excitare de frecvenţa de rezonanţă (Ei - Eg).

Cuprins


CAPITOLUL I Proprietăţile optice ale materialelor calcopirite CuGaXIn1-XS2
  • 1.1 Tranziţiile electronice în cristalele CuGaxIn1-xS2.
  • 1.2 Structura benzilor energetice a soluţiilor solide CuGaxIn1-xS223
  • 1.3 Luminescenţa excitonilor în cristalele CuGaS2
  • 1.4 Luminescenţa excitonilor legaţi în cristalele CuGaS2
  • 1.5 Împrăştierea Raman în materialele calcopirite.
  • 1.6 Împrăştierea Raman de rezonanţă şi nivelele polariton excitonice în CuGaS2

CAPITOLUL II Spectrele optice ale excitonilor în materialele calcopirite CuGaXIn1-XS2
  • 2.1 Metodele de calcul şi măsurare a spectrelor polariton excitonice în materialele
  • calcopirite
  • 2.2 Spectrele excitonilor liberi în intervalul lungimilor de undă lungi a cristalelor
  • CuGaS2.
  • 2.3 Spectrele excitonilor liberi în intervalul lungimilor de undă scurte a cristalelor
  • CuGaS2
  • 2.4 Anizotropia masei translaţionale a excitonului Г4
  • 2.5 Interferenţa undelor adiţionale a polaritonilor excitonici în CuGaS2.
  • 2.6 Spectrele excitonice a soluţiilor solide CuGaxIn1-xS2.70
  • 2.6.1 Metoda experimentală de măsurare a spectrelor de reflexie λ-modulaţie
  • 2.6.2 Spectrele de reflexie -modulaţie în intervalul nivelelor excitonice a cristalelor
  • CuGaxIn1-xS2
  • 2.7 Forma liniilor spectrelor excitonice de reflexie -modulaţie a cristalelor
  • CuGaх In1-х S2
  • 2.8 Tranziţiile electronice în intervalul energiilor mai mari decât banda interzisă

CAPITOLUL III Împrăştierea raman de rezonanţă şi luminescenţa de rezonanţă în cristalele CuGaXIn1-XS2
  • 3.1 Modele oscilatorii IR şi Raman active în cristalele CuGaS2
  • 3.1.1 Spectre de reflexie IR a fononilor activi în cristalele CuInS2, CuGaS2.
  • 3.1.2 Modele IR active în materialele calcopirite cu defecte.
  • 3.1.3 Împrăştierea Raman în materialele calcopirite
  • 3.2 Împrăştierea Raman de rezonanţă a polaritonilor excitonici CuGaS2
  • 3.3 Împrăştierea Raman de rezonanţă a soluţiilor solide CuGaxIn1-xS2
  • 3.4 Interferenţa luminescenţei de rezonanţă a polaritonilor excitonici în cristalele
  • CuGaS2.

CAPITOLUL IV Excitarea luminescenţei excitonilor legaţi şi luminescenţa exciton-fononică în cristalele CuGaS2.
  • 4.1 Spectrele de excitare a luminescenţei în cristalele CuGaS2
  • 4.2 Luminescenţa excitonilor legaţi în cristalele CuGaS2
  • 4.3 Luminescenţa de rezonanţă a cristalelor CuGaS2.
  • 4.4 Spectrele de luminescenţă exciton fononice la anihilarea polaritonilor excitonici în
  • cristalele CuGaS2
  • 4.5 Spectrele excitonilor şi a luminescenţei exciton-fononice în cristalele CuGaSe2