| dbo:abstract
|
- The quantum-confined Stark effect (QCSE) describes the effect of an external electric field upon the light absorption spectrum or emission spectrum of a quantum well (QW). In the absence of an external electric field, electrons and holes within the quantum well may only occupy states within a discrete set of energy subbands. Only a discrete set of frequencies of light may be absorbed or emitted by the system. When an external electric field is applied, the electron states shift to lower energies, while the hole states shift to higher energies. This reduces the permitted light absorption or emission frequencies. Additionally, the external electric field shifts electrons and holes to opposite sides of the well, decreasing the overlap integral, which in turn reduces the recombination efficiency (i.e. fluorescence quantum yield) of the system.The spatial separation between the electrons and holes is limited by the presence of the potential barriers around the quantum well, meaning that excitons are able to exist in the system even under the influence of an electric field. The quantum-confined Stark effect is used in QCSE optical modulators, which allow optical communications signals to be switched on and off rapidly. Even if Quantum Objects (Wells, Dots or Discs, for instance) emit and absorb light generally with higher energies than the band gap of the material, the QCSE may shift the energy to values lower than the gap. This was evidenced recently in the study of quantum discs embedded in a nanowire. (en)
- L'effetto Stark quantistico confinato (QCSE) consiste nella variazione del coefficiente di assorbimento di un sistema di quantum well indotta dall'applicazione di un campo elettrico esterno in direzione perpendicolare alle quantum well stesse. In una buca di potenziale quadratica gli elettroni e le lacune possono occupare soltanto una serie discreta di livelli energetici. Ne consegue che il sistema abbia una serie discreta di transizioni ottiche permesse, ovvero possa assorbire o emettere solamente luce a determinate lunghezze d'onda. L'applicazione di un campo elettrico esterno perturba i livelli energetici nella buca di potenziale, nello specifico riducendo l'energia dei livelli elettronici e aumentando quella dei livelli relativi alle lacune: le transizioni ottiche, di conseguenza, subiscono un redshift verso frequenze minori. Inoltre l'applicazione di un campo elettrico esterno modifica la forma delle funzioni d'onda nella buca di potenziale, diminuendo l'integrale di sovrapposizione fra i livelli energetici in banda di conduzione e quelli in banda di valenza e, di conseguenza, l'intensità dell'assorbimento stesso. Elettroni e lacune sono limitati a muoversi in un piano bidimensionale dal confinamento quantistico derivante dalla buca di potenziale lungo la terza dimensione spaziale. Questo significa che un campo elettrico, anche elevato, purché applicato parallelamente alla normale della buca di potenziale, non è in grado di separare gli eccitoni che si formano durante l'assorbimento. Per questo l'effetto Stark quantistico confinato risulta molto più intenso rispetto alla sua controparte in un materiale tridimensionale, l'effetto Franz-Keldysh, e può essere impiegato per la realizzazione modulatori elettro-ottici. (it)
- Квантоворазмерный эффект Штарка (КЭШ) (англ. Quantum-confined Stark effect (QCSE)) — эффект наблюдаемый в наноразмерных полупроводниковых гетероструктурах (таких как квантовая яма, квантовая точка и др.), выражающийся в смещении спектра поглощения/испускания при приложении электрического поля. В отсутствии поля, электроны и дырки могут занимать в квантовой яме лишь дискретный набор энергетических уровней. Следовательно, только свет с дискретным набор значений энергии может быть поглощён или испущен системой. При приложении электрического поля, электронные уровни сдвигаются к более низкими значениям энергии, а дырочные уровни к более высоким, что и выражается в уменьшении энергии поглощения и испускания системы. Кроме того, наклон валентной зоны и зоны проводимости в электрическом поле ведёт к пространственному разделению зарядов, что означает уменьшение интеграла перекрытия, и следовательно, согласно Золотому правилу Ферми, ведёт к уменьшению коэффициента поглощения/испускания. Квантово-размерный эффект Штарка может быть вызван как внешним электрическим полем, так и внутренним полем появляющимся вследствие прямого пьезоэлектрического эффекта, в частности такой эффект был предсказан и экспериментально наблюдаем в полупроводниковых гетероструктурах на нановискерах. Квантово-размерный эффект Штарка используется в оптических модуляторах, где служит для быстрого переключения модулятора. (ru)
|
| rdfs:comment
|
- The quantum-confined Stark effect (QCSE) describes the effect of an external electric field upon the light absorption spectrum or emission spectrum of a quantum well (QW). In the absence of an external electric field, electrons and holes within the quantum well may only occupy states within a discrete set of energy subbands. Only a discrete set of frequencies of light may be absorbed or emitted by the system. When an external electric field is applied, the electron states shift to lower energies, while the hole states shift to higher energies. This reduces the permitted light absorption or emission frequencies. Additionally, the external electric field shifts electrons and holes to opposite sides of the well, decreasing the overlap integral, which in turn reduces the recombination efficien (en)
- L'effetto Stark quantistico confinato (QCSE) consiste nella variazione del coefficiente di assorbimento di un sistema di quantum well indotta dall'applicazione di un campo elettrico esterno in direzione perpendicolare alle quantum well stesse. In una buca di potenziale quadratica gli elettroni e le lacune possono occupare soltanto una serie discreta di livelli energetici. Ne consegue che il sistema abbia una serie discreta di transizioni ottiche permesse, ovvero possa assorbire o emettere solamente luce a determinate lunghezze d'onda. L'applicazione di un campo elettrico esterno perturba i livelli energetici nella buca di potenziale, nello specifico riducendo l'energia dei livelli elettronici e aumentando quella dei livelli relativi alle lacune: le transizioni ottiche, di conseguenza, subi (it)
- Квантоворазмерный эффект Штарка (КЭШ) (англ. Quantum-confined Stark effect (QCSE)) — эффект наблюдаемый в наноразмерных полупроводниковых гетероструктурах (таких как квантовая яма, квантовая точка и др.), выражающийся в смещении спектра поглощения/испускания при приложении электрического поля. В отсутствии поля, электроны и дырки могут занимать в квантовой яме лишь дискретный набор энергетических уровней. Следовательно, только свет с дискретным набор значений энергии может быть поглощён или испущен системой. При приложении электрического поля, электронные уровни сдвигаются к более низкими значениям энергии, а дырочные уровни к более высоким, что и выражается в уменьшении энергии поглощения и испускания системы. Кроме того, наклон валентной зоны и зоны проводимости в электрическом поле ведё (ru)
|
