Electronic structure study of ion-implanted Si quantum dots in a SiO<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>matrix: Analysis of quantum confinement theories
Notice bibliographique
Résumé
The electronic states and optical properties of Si quantum dots (QDs) with variable size prepared by ion implantation in a SiO${}_{2}$ matrix are studied by x-ray photoemission spectroscopy (XPS), photoluminescence (PL), and Raman spectroscopy. The results are compared with several theories of quantum confinement. Our Si 2$p$ binding energies and the valence band energies do not change as a function of QD diameter nor compared to the bulk Si values. Raman spectra show no signs of stress on the Si-QDs. XPS data indicates the presence of a Si${}_{2}$O${}_{3}$ interfacial layer between the Si-QDs and the surrounding SiO${}_{2}$ matrix, which is understood to relieve stress in the QDs and to cause pinning of the valence level. Our XPS results for ion-beam implanted QDs are compared with other group's studies for Si-QDs prepared by alternative methods, and discrepancies in the interfacial compositions are discussed. These results call into question the fundamental predictions and assumptions of many quantum confinement models. It is concluded that the lack of a shift in the valence band is due to a symmetry-breaking process in the hole states, which is not currently accounted for by theory, demonstrating the importance of the hole states during radiative events. This work is intended as a first step in highlighting the features that should be present in a theoretical formalism for embedded Si-QDs, and cause is given to abandon particular formalisms.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».