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Absorção Óptica Exibe o "Gap" Eletrônico Pseudo-direto da fase wurtzita do Fosfeto de Gálio.

Resumo

Evidências definitivas para o gap eletrônico direto previsto para nanofios de fosfeto de gálio na fase wurtzita (WZ GaP) ainda não foram demonstradas devido à ausência de sinal de luminescência banda-a-banda nesses materiais. Para contornar essa dificuldade, obtivemos com sucesso estruturas WZ GaP de grande volume, utilizando o método Vapor-Líquido-Sólido assistido pelo movimento das nanopartículas catalisadoras. Com essas estruturas, pudemos observar a recombinação do exciton ligado em 2,14 eV com FHWM de aproximadamente 1 meV. Além disso, medimos as bordas de absorção óptica usando espectroscopia de fotoluminescência de excitação. Nossos resultados mostram um gap a 10K em 2,19 eV e indicam uma força de oscilador fraca para a borda de absorção banda-a-banda de menor energia, que é uma característica de semicondutor de gap eletrônico pseudo-direto. Além disso, as diferenças de energia para as bandas de valência são estimadas em 110 meV e 30 meV para as três bandas mais altas. Os cálculos eletrônicos da estrutura de bandas usando a densidade híbrida HSE06 funcional concordam qualitativamente com os valores obtidos para estas diferenças de energia. (AU)