Электронная структура нанокристаллов оксида галлия, легированных мелкими донорами

Приведены результаты теоретических расчетов электронных состояний нанокристаллов оксида галлия (Ga₂O₃) как легированных донорной примесью, так и нелегированных. Определены структура, состояния и энергетические уровни размерного квантования в нанокристаллах в приближении огибающей функции. Согласно расчетам, электронно-дырочная пара образует в нанокристалле связанное состояние экситонного типа. Показано, что типичные донорные примеси в Ga₂O₃, такие как кремний и олово, создают в запрещенной зоне состояния, локализованные в пространственной области, в несколько раз меньшей объема нанокристалла. Образуя компактную нейтральную пару, электрон и донорный ион не оказывают какого-либо заметного влияния на состояния оптически возбужденных электронно-дырочных пар. Обсуждается также влияние внедрения примеси на рекомбинационные процессы.