RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 11, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2020

 / 

Октябрь

←  →

Обзоры актуальных проблем


Электропроводность массива квантовых точек

† 
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Политехническая ул. 26, Санкт-Петербург, 194021, Российская Федерация

Массивы квантовых точек (QD), т.е. полупроводниковых наночастиц с типичными размерами 3—10 нм, перестали быть объектом только научных исследований и стали использоваться в электронных приборах. Привлекательность квантовых точек определяется в основном их оптическими свойствами, зависящими от размера QD. В обзоре рассмотрены электронные свойства таких массивов. Во многом эти свойства наследуют свойства объёмных полупроводников, но в ряде случаев существенно отличаются из-за дискретности размеров и специфического беспорядка в массиве: различия по размерам и расстоянию между QD, а также количеству доноров. В частности, переход металл--диэлектрик в таких массивах происходит при намного большей концентрации доноров, нежели в объёмном материале, а характер прыжковой проводимости в диэлектрической фазе существенно зависит от типа беспорядка, эффектов квантового конфайнмента, кулоновской блокады, интеграла перекрытия между точками.

Текст pdf (1020 Кб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2019.08.038649
Ключевые слова: квантовые точки, нанокристаллы, квантовый конфайнмент, электронный транспорт, переход металл—диэлектрик, кулоновское взаимодействие, кулоновская блокада
PACS: 71.30.+h, 72.10.−d, 72.15.Rn, 72.20.Ee, 72.80.Ng, 73.21.La, 73.22.−f, 73.23.Hk, 73.40.Gk, 81.07.Bc (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2019.08.038649
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2020/10/c/
000604419100003
2-s2.0-85099885694
2020PhyU...63..994R
Цитата: Рейх К В "Электропроводность массива квантовых точек" УФН 190 1062–1084 (2020)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 4 июля 2019, доработана: 25 августа 2019, 28 августа 2019

English citation: Reich K V “Conductivity of quantum dot arrays” Phys. Usp. 63 994–1014 (2020); DOI: 10.3367/UFNe.2019.08.038649

Список литературы (142) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (5) Похожие статьи (20)

  1. Kagan C R Science 353 aac5523 (2016)
  2. Pi X D Nanotechnology 19 245603 (2008)
  3. Екимов А И, Онущенко А А, Цехомский В А Физика и химия стекла 6 511 (1980)
  4. Rossetti R, Nakahara S, Brus LE J. Chem. Phys. 79 1086 (1983)
  5. Эфрос Ал Л, Эфрос А Л ФТП 16 1209 (1982); Efros Al L, Efros A L Sov. Phys. Semicond. 16 772 (1982)
  6. Chuang C-H M Nat. Mater. 13 796 (2014)
  7. Sun L Nat. Nanotechnol. 7 369 (2012)
  8. Pal B N Adv. Funct. Mater. 22 1741 (2012)
  9. Kairdolf B A Annu. Rev. Anal. Chem. 6 143 (2013)
  10. Keuleyan S Nature Photon. 5 489 (2011)
  11. Jeong K S, Guyot-Sionnest P ACS Nano 10 2225 (2016)
  12. Разумов В Ф УФН 186 1368 (2016); Razumov V F Phys. Usp. 59 1258 (2016)
  13. Efros Al L, Rosen M Annu. Rev. Mater. Sci. 30 475 (2000)
  14. Klimov V I Annu. Rev. Phys. Chem. 58 635 (2007)
  15. Shirasaki Y Nat. Photon. 7 13 (2013)
  16. Lan X, Masala S, Sargent E H Nat. Mater. 13 233 (2014)
  17. Averin D V, Likharev K K J. Low Temp. Phys. 62 345 (1986)
  18. van der Wiel W G Rev. Mod. Phys. 75 1 (2002)
  19. Beloborodov I S Rev. Mod. Phys. 79 469 (2007)
  20. Zabet-Khosousi A, Dhirani A-A Chem. Rev. 108 4072 (2008)
  21. Chen T Nat. Mater. 15 299 (2016)
  22. Kagan C R, Murray C B Nat. Nanotechnol. 10 1013 (2015)
  23. Zhu J, Hersam M C Adv. Mater. 29 1603895 (2017)
  24. Kagan C R Chem. Soc. Rev. 48 1626 (2019)
  25. Kim J-Y, Kotov N A Chem. Mater. 26 134 (2014)
  26. Whitham K Nat. Mater. 15 557 (2016)
  27. Treml B E ACS Appl. Mater. Interfaces 9 13500 (2017)
  28. Ondry J C, Hauwiller M R, Alivisatos A P ACS Nano 12 3178 (2018)
  29. Norris D J, Efros Al L, Erwin S C Science 319 1776 (2008)
  30. Choi J-H Science 352 205 (2016)
  31. Jang J Nano Lett. 15 6309 (2015)
  32. Liu Y Nano Lett. 13 1578 (2013)
  33. Yu D, Wang C, Guyot-Sionnest P Science 300 1277 (2003)
  34. Guyot-Sionnest P J. Phys. Chem. Lett. 3 1169 (2012)
  35. Edwards P P, Ramakrishnan T V, Rao C N R J. Phys. Chem. 99 5228 (1995)
  36. Greenberg B L Nano Lett. 17 4634 (2017)
  37. Moreira H Phys. Rev. Lett. 107 176803 (2011)
  38. Chen T J. Phys. Chem. C 118 19580 (2014)
  39. Turk M E Nano Lett. 14 5948 (2014)
  40. Liu H, Pourret A, Guyot-Sionnest P ACS Nano 4 5211 (2010)
  41. Nelson J Phys. Rev. B 92 085424 (2015)
  42. Шкляев А А, Ичикава М УФН 178 139 (2008); Shklyaev A A, Ichikawa M Phys. Usp. 51 133 (2008)
  43. Леденцов Н Н и др УФН 166 423 (1996); Ledentsov N N et al Phys. Usp. 39 393 (1996)
  44. Boles M A, Engel M, Talapin D V Chem. Rev. 116 11220 (2016)
  45. Murray C B, Kagan C R, Bawendi M G Annu. Rev. Mater. Sci. 30 545 (2000)
  46. Talapin D V Chem. Rev. 110 389 (2010)
  47. Shim M, Guyot-Sionnest P Nature 407 981 (2000)
  48. Talapin D V, Murray C B Science 310 86 (2005)
  49. Makkar M, Viswanatha R RSC Adv. 8 223 (2018)
  50. Kortshagen U R Chem. Rev. 116 11061 (2016)
  51. Greenberg B L Nano Lett. 15 8162 (2015)
  52. Moroz P ACS Nano 7 6964 (2013)
  53. Ip A H Nat. Nanotechnol. 7 577 (2012)
  54. Nagaoka Y Nature 561 378 (2018)
  55. Urban J J J. Am. Chem. Soc. 128 3248 (2006)
  56. Baumgardner W J, Whitham K, Hanrath T Nano Lett. 13 3225 (2013)
  57. Kalesaki E Phys. Rev. B 88 115431 (2013)
  58. Sandeep C S S ACS Nano 8 11499 (2014)
  59. Choi J-H Nano Lett. 12 2631 (2012)
  60. Goldman A M Annu. Rev. Mater. Res. 44 45 (2014)
  61. Houtepen A J, Kockmann D, Vanmaekelbergh D Nano Lett. 8 3516 (2008)
  62. Martinez B ACS Appl. Mater. Interfaces 9 36173 (2017)
  63. Meir Y, Wingreen N S, Lee P A Phys. Rev. Lett. 66 3048 (1991)
  64. Wang L W, Zunger A Phys. Rev. Lett. 73 1039 (1994)
  65. Delerue C, Lannoo M, Allan G Phys. Rev. B 68 115411 (2003)
  66. Madelung O Semiconductors: Data Handbook (Berlin: Springer, 2013)
  67. Ekimov A I J. Luminescence 46 83 (1990)
  68. Feigel'man M V, Ioselevich A S Письма в ЖЭТФ 81 341 (2005); Feigel'man M V, Ioselevich A S JETP Lett. 81 277 (2005)
  69. Landauer R AIP Conf. Proc. 40 2 (1978)
  70. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Электродинамика сплошных сред (М.: Физматлит, 2004); Пер. на англ. яз., Landau L D, Lifshitz E M Electrodynamics of Continuous Media (Oxford: Butterworth-Heinemann, 1980)
  71. Reich K V, Shklovskii B I Appl. Phys. Lett. 108 113104 (2016)
  72. Sareni B J. Appl. Phys. 80 1688 (1996)
  73. Shen L C J. Appl. Phys. 67 7071 (1990)
  74. Reich K V, Shklovskii B I ACS Nano 10 10267 (2016)
  75. Lord Rayleigh F R S Philos. Mag. 5 43 259 (1897)
  76. Bethe H A Phys. Rev. 66 163 (1944)
  77. Levine H, Schwinger J Phys. Rev. 74 958 (1948)
  78. Горьков Л П, Питаевский Л П Докл. АН СССР 151 822 (1963); Gor'kov L P, Pitaevskii L P Sov. Phys. Dokl. 8 788 (1964)
  79. Herring C, Flicker M Phys. Rev. 134 A362 (1964)
  80. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Квантовая механика (нерелятивистская теория) (М.: Физматлит, 2004); Пер. на англ. яз., Landau L D, Lifshitz E M Quantum Mechanics: Non-Relativistic Theory (Oxford: Butterworth-Heinemann, 1977)
  81. Bardeen J Phys. Rev. Lett. 6 57 (1961)
  82. Fu H, Reich K V, Shklovskii B I Phys. Rev. B 93 125430 (2016)
  83. Shabaev A, Efros Al L, Efros A L Nano Lett. 13 5454 (2013)
  84. Kalesaki E Phys. Rev. X 4 011010 (2014)
  85. Tadjine A, Delerue C Phys. Chem. Chem. Phys. 20 8177 (2018)
  86. Murray C B, Norris D J, Bawendi M G J. Am. Chem. Soc. 115 8706 (1993)
  87. Savitzky B H Nano Lett. 16 5714 (2016)
  88. Лифшиц И М УФН 83 617 (1964); Lifshitz I M Sov. Phys. Usp. 7 549 (1965)
  89. Klimov V I Science 287 1011 (2000)
  90. Reich K V Phys. Rev. B 88 245311 (2013)
  91. Bae W K Nat. Commun. 4 2661 (2013)
  92. Zhang J, Shklovskii B I Phys. Rev. B 70 115317 (2004)
  93. Skinner B, Chen T, Shklovskii B I Phys. Rev. B 85 205316 (2012)
  94. Tadjine A, Delerue C Phys. Rev. B 98 125412 (2018)
  95. Долгополов В Т УФН 184 113 (2014); Dolgopolov V T Phys. Usp. 57 105 (2014)
  96. Shklovskii B I, Efros A L Electronic Properties of Doped Semiconductors (Berlin: Springer-Verlag, 1984)
  97. Averin D V, Nazarov Yu V Phys. Rev. Lett. 65 2446 (1990)
  98. Beloborodov I S, Lopatin A V, Vinokur V M Phys. Rev. B 72 125121 (2005)
  99. Tran T B Phys. Rev. Lett. 95 076806 (2005)
  100. Scheele M Z. Phys. Chem. 229 167 (2015)
  101. Yang J, Wise F W J. Phys. Chem. C 119 3338 (2015)
  102. Lee J S Nat. Nanotechnol. 6 348 (2011)
  103. Gilmore R H ACS Nano 12 7741 (2018)
  104. Mott N F Rev. Mod. Phys. 40 677 (1968)
  105. Шарвин Ю В ЖЭТФ 48 984 (1965); Sharvin Yu V JETP 21 655 (1965)
  106. Matveev K A Phys. Rev. B 51 1743 (1995)
  107. Nazarov Yu V, Blanter Ya M Quantum Transport: Introduction to Nanoscience (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2009)
  108. Гантмахер В Ф, Долгополов В Т УФН 178 3 (2008); Gantmakher V F, Dolgopolov V T Phys. Usp. 51 3 (2008)
  109. Lanigan D, Thimsen E ACS Nano 10 6744 (2016)
  110. Bogdanovich S, Sarachik M P, Bhatt R N Phys. Rev. Lett. 82 137 (1999)
  111. Lee M Phys. Rev. B 60 1582 (1999)
  112. Greenberg B L Sci. Adv. 5 1462 (2019)
  113. Miller A, Abrahams E Phys. Rev. 120 745 (1960)
  114. Chen Q, Guest J R, Thimsen E J. Phys. Chem. C 121 15619 (2017)
  115. Benton B T Nanotechnology 29 415202 (2018)
  116. Якимов А И и др Письма в ЖЭТФ 77 445 (2003); Yakimov A I JETP Lett. 77 376 (2003)
  117. Якимов А И и др Письма в ЖЭТФ 78 276 (2003); Yakimov A I JETP Lett. 78 241 (2003)
  118. Stepina N P Phys. Rev. B 80 125308 (2009)
  119. Reich K V, Chen T, Shklovskii B I Phys. Rev. B 89 235303 (2014)
  120. Hetsch F Mater. Today 16 312 (2013)
  121. Reich K V, Schecter M, Shklovskii B I Phys. Rev. B 91 115303 (2015)
  122. Müller K-H, Yajadda M M A J. Appl. Phys. 111 123705 (2012)
  123. Müller K-H Phys. Rev. B 66 075417 (2002)
  124. Šimánek E Solid State Commun. 40 1021 (1981)
  125. Scott G G D Nature 194 956 (1962)
  126. Chandler R E Phys. Rev. B 75 085325 (2007)
  127. Mentzel T S Phys. Rev. B 77 075316 (2008)
  128. Ray N Nano Lett. 15 4401 (2015)
  129. Romero H E, Drndic M Phys. Rev. Lett. 95 156801 (2005)
  130. Liu Y Nano Lett. 10 1960 (2010)
  131. Zhitomirsky D ACS Nano 7 5282 (2013)
  132. Proppe A H Nano Lett. 18 7052 (2018)
  133. Gilmore R H Nano Lett. 17 893 (2017)
  134. Petach T A ACS Nano 11 8395 (2017)
  135. Yu D Phys. Rev. Lett. 92 216802 (2004)
  136. Kang M S Nano Lett. 10 3727 (2010)
  137. Liu H, Guyot-Sionnest P J. Phys. Chem. C 119 14797 (2015)
  138. Liu H, Lhuillier E, Guyot-Sionnest P J. Appl. Phys. 115 154309 (2014)
  139. Kholmicheva N ACS Energy Lett. 2 154 (2016)
  140. Moroz P, Romero L R, Zamkov M Chem. Commun. 55 3033 (2019)
  141. Chen W J. Phys. Chem. Lett. 10 2058 (2019)
  142. Azzaro M S Nano Lett. 18 3259 (2018)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение