Аннотация:
В работе представлен новый механизм релаксации “горячих” носителей заряда в нанокристаллах кремния в матрице SiO$_2$. Эффективный энергетический обмен между “горячими” экситонами в нанокристалле и поверхностным состоянием автолокализованного экситона (self-trapped exciton, STE) приводит к возбуждению колебаний поверхностного дефекта Si–O. Колебательная энергия релаксирует с испусканием локальных фононов, которые, в свою очередь, передают энергию в матрицу SiO$_2$, распадаясь на более низкоэнергетические фононы вследствие ангармонизма. Моделирование методом Монте-Карло показало, что за счет этого механизма “горячие” локализованные носители теряют свою энергию за время $\sim$ 100 пс. Также в работе показано, что после возбуждения нанокристалла быстро (в течение 5–10 пс) формируется широкая полоса энергетического распределения “горячих” носителей заряда. Максимум полосы смещается в процессе релаксации.
Поступила в редакцию: 15.10.2014 Принята в печать: 24.10.2014