Моделирование электронных состояний и оптических процессов в кремниевых наноструктурах

Цель: разработка методики моделирования низкоразмерных структур: нанокристаллов кремния и силицена. Построена теоретическая модель многофононной и излучательной рекомбинации экситона, автолокализованного на Si - O-связи на поверхности нанокристалла кремния в матрице SiO₂. Предложен механизм релаксации энергии горячих носителей заряда в нанокристаллах кремния в матрице SiO₂. Изучено возникновение деформации решетки в Si- и Ge-нанокристаллах. Показано, что деформация решетки приводит к уменьшению ширины запрещенной зоны для кремниевых нанокристаллов и ее увеличению для германиевых нанокристаллов подобно эффекту гидростатического сжатия. Развит метод сильной связи для расчета электронной структуры силицена на основе использования s-, p-, d-атомных орбиталей. На основе симметрийного анализа предложен эффективный гамильтониан электронных состояний силицена вблизи дираковской точки, и на основе метода сильной связи определены его параметры.