Analysis of exciton reflection spectrum of 2H-PbI₂ layered single crystals with atomically clean surface

We performed the computer modelling of the dispersion dependences of real ε₁(E) and imaginary ε₂(E) parts of complex dielectric function ε(E) for 2H-PbI₂ crystals with atomically clean surface at the temperature 5 K and the light polarization E⊥C and determined the energy position of the exciton ban...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2003
Hauptverfasser: Dorogan, V.G., Zhydkov, V.O., Motsnyi, F.V., Smolanka, O.M.
Format: Artikel
Sprache:English
Veröffentlicht: Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України 2003
Schriftenreihe:Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics
Online Zugang:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/118040
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Analysis of exciton reflection spectrum of 2H-PbI₂ layered single crystals with atomically clean surface / V.G. Dorogan, V.O. Zhydkov, F.V. Motsnyi, O.M. Smolanka // Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics. — 2003. — Т. 6, № 3. — С. 346-348. — Бібліогр.: 12 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-118040
record_format dspace
spelling irk-123456789-1180402017-05-29T03:03:35Z Analysis of exciton reflection spectrum of 2H-PbI₂ layered single crystals with atomically clean surface Dorogan, V.G. Zhydkov, V.O. Motsnyi, F.V. Smolanka, O.M. We performed the computer modelling of the dispersion dependences of real ε₁(E) and imaginary ε₂(E) parts of complex dielectric function ε(E) for 2H-PbI₂ crystals with atomically clean surface at the temperature 5 K and the light polarization E⊥C and determined the energy position of the exciton bands and the parameters of the critical points. The obtained data allowed us to conclude the exciton spectra of this semiconductor can be described in terms of a single Wannier series with a large ground-state anomaly caused by a repulsive central-cell correction due to the cationic character of the exciton. 2003 Article Analysis of exciton reflection spectrum of 2H-PbI₂ layered single crystals with atomically clean surface / V.G. Dorogan, V.O. Zhydkov, F.V. Motsnyi, O.M. Smolanka // Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics. — 2003. — Т. 6, № 3. — С. 346-348. — Бібліогр.: 12 назв. — англ. 1560-8034 PACS: 71.35.-y, 78.20.Ci, 78.20.Bh http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/118040 en Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language English
description We performed the computer modelling of the dispersion dependences of real ε₁(E) and imaginary ε₂(E) parts of complex dielectric function ε(E) for 2H-PbI₂ crystals with atomically clean surface at the temperature 5 K and the light polarization E⊥C and determined the energy position of the exciton bands and the parameters of the critical points. The obtained data allowed us to conclude the exciton spectra of this semiconductor can be described in terms of a single Wannier series with a large ground-state anomaly caused by a repulsive central-cell correction due to the cationic character of the exciton.
format Article
author Dorogan, V.G.
Zhydkov, V.O.
Motsnyi, F.V.
Smolanka, O.M.
spellingShingle Dorogan, V.G.
Zhydkov, V.O.
Motsnyi, F.V.
Smolanka, O.M.
Analysis of exciton reflection spectrum of 2H-PbI₂ layered single crystals with atomically clean surface
Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics
author_facet Dorogan, V.G.
Zhydkov, V.O.
Motsnyi, F.V.
Smolanka, O.M.
author_sort Dorogan, V.G.
title Analysis of exciton reflection spectrum of 2H-PbI₂ layered single crystals with atomically clean surface
title_short Analysis of exciton reflection spectrum of 2H-PbI₂ layered single crystals with atomically clean surface
title_full Analysis of exciton reflection spectrum of 2H-PbI₂ layered single crystals with atomically clean surface
title_fullStr Analysis of exciton reflection spectrum of 2H-PbI₂ layered single crystals with atomically clean surface
title_full_unstemmed Analysis of exciton reflection spectrum of 2H-PbI₂ layered single crystals with atomically clean surface
title_sort analysis of exciton reflection spectrum of 2h-pbi₂ layered single crystals with atomically clean surface
publisher Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
publishDate 2003
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/118040
citation_txt Analysis of exciton reflection spectrum of 2H-PbI₂ layered single crystals with atomically clean surface / V.G. Dorogan, V.O. Zhydkov, F.V. Motsnyi, O.M. Smolanka // Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics. — 2003. — Т. 6, № 3. — С. 346-348. — Бібліогр.: 12 назв. — англ.
series Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics
work_keys_str_mv AT doroganvg analysisofexcitonreflectionspectrumof2hpbi2layeredsinglecrystalswithatomicallycleansurface
AT zhydkovvo analysisofexcitonreflectionspectrumof2hpbi2layeredsinglecrystalswithatomicallycleansurface
AT motsnyifv analysisofexcitonreflectionspectrumof2hpbi2layeredsinglecrystalswithatomicallycleansurface
AT smolankaom analysisofexcitonreflectionspectrumof2hpbi2layeredsinglecrystalswithatomicallycleansurface
first_indexed 2025-07-08T13:15:57Z
last_indexed 2025-07-08T13:15:57Z
_version_ 1837084766556389376
fulltext �������� � ��� ��������� �� ������ ������� ���� ����� �������� ������ ��� ����� ��� �� � �!� "� #����������$���%����&�'�� � ���(��������� � ��� ���������� ������)��������(�����������(�*%�������� ����� ��� ���� �������� ������� ��������� ��� �� ���� �� �� ����� ����� ���������������� ������� ��������������� �� ����� �������� � � ����� � ���!���"��#���$ %!� &����' �����!�"�'��(� ���$� ����� $���%���&� '�� � �� �(� �������� � ��� ���������)�� �(�*%������� +� ������� ��� %��� ����"�,��&��*%����� �!����-� �� ����.� �����������%��&� � ������ �� �� ��������� ��� ���!��� ����""�#$ �� ��� ��%���%��# ����#��# �% �� ��&" ε�'�( &#� ��&$�#&�� ε�'�( �&��% �� ���"�) ���"� ��� �!# ���# ε'�( ��� �*��+,� ��%�&"% -��� &����� &""� "�&# %!��& � &� ��� ������&�!�� ./ &#� ��� "�$�� ��"&��0&���# CE �� ⊥ &#� �������#�� ��� �#��$� ��%����# �� ��� �) ���# +&#�% &#� ��� �&�&�����% �� ��� ���� &" ���#�%� 1�� �+� �&�#�� �&�& &""�-�� !% �� �# "!�� ��� �) ���# %�� ��& �� ���% %��� �#�! ��� &# +� ��% ��+�� �# ����% �� & %�#$"� �&##��� %����% -��� & "&�$� $��!#��%�&�� &#��&"� &!%�� +� & ���!"%�2� �#��&"� �"" ���� ���# �!� �� ��� &���#� �&�& ��� �� ��� �) ���#� )��� ���* 3!&%��%!��& � &#� +!"4 �) ���#%� ���!��� ����""�#$� ���� &" �!# ���#%� �*��+,� "&����� %�#$"� ��%�&"%� �&��� �� ��2�� � ������5 & ����� ��� �!+"� &���# � ������� +�� ���� �� �� � 1�� 3!&%��%!��& � �) ���#% -��� ��!#� �# �) ���# ���"� � ���# %�� ��& �� +��� �!��6�7 &#� �����6�7 -��� 8# &#� �� ���!�����% ��,� "&����� %�#$"� ��%�&"% -��� &���� &""� "�&# %!��& �� ,� -&% �#����%��#$ �� "��4 ��� 3!&%��%!��& � �) ���#% �# &#����� ��%�&"%� ��� �)&��"� �*��+,�� 9# ��� ����� �&#�� �# 6�7 �����%�� -&% ��� %�"�� �#� %�%��#� ������ �� ��2��� ��� ���"� &��� �#��!�% �� ����� &" �!# ���#% +� %��&�&�� ����#�#�%� 1��������� �� -&% ��&%�#&+"� �� !%� ���% ������ �� &#&"�0� ��� ���� &" %�� � ��& �� �*��+,� %!+%�&# �%� 1�� &�� �� ��� ���%�#� -��4 �% �� %�!�� �) ���# ���"� � ���# %�� ��& �� �*��+,� "&����� %�#$"� ��%�&"% -��� &����� &""� "�&# %!��& �� ���' ���� ��� ����� � 1�� �#���+!���# �� ��� �&���#$ �& ��� : �#�� ��%���%��# ����#��# � �� ε'�( �% ��% ��+�� +� ��� �3!&���# 6�7 , )( 1 )( 1 )( )(ˆ 1),( 2 21222 22       Γ++ + Γ−− × × ∇ ⋅ +=Γ ∫ ∫ iEEiEE E dkdkdE Em e E cvcv S cv cv kk k kPe π ε � '�( -���� ��&'$( �% ��� �&���) �"���#� �� ��� �"� ���# ��&#%�� ���# ���� ��� ��� �� ��� 2&"�# � +&#� & �� ��� +����� �� �#�! ���# +&#� �5 ��&'$( ; ��'$( < �&'$( �% ��� �#��$� �� ��� ��&#%����#5 %� &#� %� &�� 2&��&+"�% ��&� "� &�� & ���#� �# ��� �#%�&#���#��$� %!��& � � &#� -�� � &�� ������ ��#�� ���� ��"&���# ��&'$( ; �5 � �% ��� �"� ���# ���� ��2� �&%%5 ê �% ��� !#�� ��"&��0&���# 2� ��� �� ��� �����# �"� � ��� ���"�5 : �% ��� ���#���#�"�$� &" +��&��#�#$ �&�&�� ���� '�&���#$ �#%�&#�(� �% �# ��� -��4% 6��=7� �#� &# �#��$�&�� ��� ����!"& '�( �&2�#$ ���2��!%"� �&�� ��� %!+%���!���# ��&'$( ; �/� : ; :/ '/ ; ��������� �% ��� �#��) �� �"� ���# ��&#%����#(� ,#��$�&��#$ $�2�% ��� ��""�-�#$ �)���%%��# ��� ��� ��� �"�) ���"� ��� �!# ���#� )()( zFAeiΘ=ωε � '�( *��� [ ] 2 1 ))1()1(())1()1(()( z zffzffzF −−++−= � '�( ∫ ∞ −= 0 2]4[)( dzzBzf D � 0 ; �#%� > �� '�( 0Ω += Γ+ = � � iG E iE z j j ω � ' ( ����� � ����������*���������� ��� �� ���� �� �� ����� �������� �� ������1�2������ 3 ; � ��� ��� �&���#$ �&���#� �% �""&��� '?*9( &#� 3 ; ����� ��� �?� �?� �? ����% �� ���� &" ���#�% '��(� ��%�� ��2�"�5 Θ �% & ��&%� &#$"� ��� �2��� ���� �� �� 'Θ ; � ��� 8�� Θ ; π@� ��� 8�� Θ ; π ��� 8�� Θ ;�π@� ��� 8�(5 Ω� �% ��� ��%�#&# � ���3!�# � �� ��5 4 �% & +��&��#� �#$5 ) �% &# &��"��!��� �# & !�& � �� ��� ����""�#$ &# +� %�$#��� &#�"� �����2�� -��# !%�#$ ��� &�A!%�&+"� +��&��#�#$� 1����� ����� -� ���"& � ��� �&���#$ �#%�&#� :/ ��� �& � ��&#%����# / -��� ��� ���3!�# ������#��#� �)���%%��# :/ )( ω� 6��=7                   Γ Ω− −Γ=Γ 2 0exp)( j jjj �� � ωαω '�( B&���#$ �&�&����� α/ ���� � �� ��� ��� +��&��#�#$ �!# ���# �% �&#$�� ���� ��� C���#�0�&# 'α/ ; �( �� ��� D&!%%�&# +��&��#�#$ 'α/ ; ���(� ,��-������� ���� ��� ���� � �*��+,� "&����� %�#$"� ��%�&"% -��� $��-# +� ��� ����$� �&# ������� 1�� %&��"�% -��� ����#%��#% × ×� ��� -��� �+�&�#�� +� +��&4�#$ ��� & +!"4 ��%�&" -��� & +"&��� ��� �&" &���#���# -&% �&�� �� &2��� ��� ������&���#� 1�� &���� &""� "�&# %!��& � -&% �+�&�#�� +� �&4�#$ ��� ��� "&���% -��� ��� % �� � �&�� �# �"� ��"�!� 2&���� 1�� %&��"�% �&� ��� ������ %����� %!��& �� 1�� ���"� ���# %�� ��& -��� ��$�%����� -��� ��� ������!"���"��� EFG� ��� �# ��� &!���&�� �)������#�&" %��!� +&%�� �# 8?H� �� ��#� ����&��� -��� %�� ��&" ��%�"!���# +����� ��&# �� .��B� 1�� ���� &" ���"� ���# %�� ��!� �� �*��+,� "&����� %�#$"� ��%�&"% -��� &���� &""� "�&# %!��& � �% %��-# �# E�$� � &� ��� ������&�!�� 5 ; ./ &#� "�$�� ��"&��0&���# CE �� ⊥ � 1�� !%!&" ��%���%��# ����#��# � 6'λ( -��� �#� ��$� &#� �-� -�&4�� �% �""&���#%� �&)��& �� -�� � &�� "� &��� &� λ ; �=��� �=�� &#� �=��.Å� & ����#$"�� ��� ��%��#� �� $��!#� � ; � &#� �) ���� � ; � &#� � ; � %�&��% �� ��� &""�-�� ���� � �) ���#% 6��7� 1��% �#�� &��% ��� 3!&"��� �� !%�� ��%�&"% �% ��$�� ,� %��!"� +� #��� �� &"%� ��&� #�#� &������#&" "�#� �� +&#� -&% #�� �+%��2�� �# %�!�� ��� %�� ��&" �&#$�� 1��������� -� &# �# "!�� ��&� 3!&%�� %!��& � �) ���#% �# �*��+,� ��� #�� &���&�� 1�� ��&%�# �� ���% �&� +� &!%�� -��� ��$��� �) ���# �&��!% �# ���% �&����&" '��7�≈ �� Å 6��7( ��&# �# ��,� '��7 ≈ �� Å 6��7(� 1�� ��&" ε�'�( &#� ��&$�#&�� ε�'�( �&��% �� ��� ��� �"�) ���"� ��� �!# ���# ε'�( &% & �!# ���# �� �����# �#� ��$� -��� &" !"&��� !%�#$ ��� �+�&�#�� ���"� ���# �&�& &#� /�&���%�/��#�$ ��"&���#%� 1�� �)���%%��# '�( ��� ?*9 &#� &"" ����% �� �� -&% !%�� ��� ����� ���!��� ����""�#$ �&4�#$ �#�� & �!#� ��� ��%���%��# ����#��# � �� +��&��#�#$ �!# ���# :/ )( ω� '�(� 1�� ���!��� ���� $�&� -&% -�����# �# 1!�+� �&% &". ��� 1�� ����""�#$ ��� �%% �% +&%�� �# ��� ��&���# &#� &����)��&���# �� #!�+�� �� ����"% ��% ��+�#$ &"" ���� �� �� ��� ��� ��%���%��# ����#��# � �� ε� &#� ε�� F& � ����" ����%��#�% �� & ����#��� ���� �� B&# *�2� %�#$!"&� �����% 6��7� 1�� %!� �� ����" !�2�% �% ���&��� ���# -��� ��� %�&�� �� ε� !�2� �+�&�#�� ���� �)������#�&" �&�&� ,� �% #� �%%&�� �� �#2��� ε� ����" !�2� 2�& /�&���%�/��#�$ ��"&���#% �#�� ε� �#�� 1�� %!� �� !�2�% �+�&�#�� �# %! � �&##�� %��!"� +� ���&��� -��� ��� %�&�� �� �)������#�&" ε� !�2�� ,� %��!"� +� ����&%�0�� ��&� ���% ��� ��!�� �% %��!"�&#��!%"� ��������� �# ��� %&�� ���$�&� -�#��-� 1��% $�2�% ��� ������!#��� �� �#���" �#���& ��2�"� ��� ����%��#��# � �� ��&" &#� ��&$�#&�� �&��% �� ��� ����" ���"�) ���"� ��� �!# ���# -��� �)������#�&" �#�%� 1�!%� 2&���#$ ��� &�A!%�&+"� �&�&�����% �� ��% �#� &# ������"� &����)��&�� ��� %�&�� �� ��� ε� &#� ε� ����" �&�& ����%�� %� 1�� ����""�#$ ��%!"�% ��� ε� &#� ε� �� �*��+,� &�� ���%�#��� �# E�$� �� 1���� &�� ����� "�&� �) ���# �% �""&� ���#% ��&� �!� ��$����� ��� ����" ���"� ��� �!# ���#� 1�� ���� ��� %�� ��&" ��%����# �� ��� +&#�% &#� ��� #!����� &" 2&"!�% �� �� �&�&�����% ��� �*��+,� ����!#�% &�� �#�� &��� �# ��� �&+"�� 1�� �2&"!&���#% �# ��� +&%� �� ��� �+�&�#�� %�� ��&" ��%����#% �� ��� +&#�% %��- ��&� ��� �) ���# %�� ��& �# �*��+,� &# +� ��% ��+�� �# ����% �� & %�#$"� �&##��� %����% -��� & "&�$� $��!#��%�&�� &#��&"�� 1��% &#��&"� �% �)�"&�#�� +� D�*&�+�4� &#� F�1�%&��� 6��7 &% & ���!"%�2� �#��&"� �"" ���� ���# �!� �� ��� &��� �#� �&�& ��� �� ��� �) ���#� .����������������� � ���� ��� � ����� ���� ������� � ���� ��� �� �� �������� ��� ��� ��� �� �� ��� � �������� �������� ������ �������� I ���� �� �� 8Ω�� �B ) 4� ��B Θ� ��$ α ��� ?*9 �� �� ��== ��� �� ���� ��� ?*9 �� �� ���� �� <�� ���� ��� ?*9 �� �� ���= �= ��� ���� &���� +� 1�� ���"� ���# %�� ��!� �� �*��+,� "&����� %�#$"� ��%� �&"% -��� &���� &""� "�&# %!��& � &� 5 ; ./ &#� CE �� ⊥ � n = 3n = 2 R ef le ct an ce , % �� �� �� �� � � ���� ���� ���� ���� ���� ���� ��� � � � � ��� n = 1 P h o ton e n er g y, e V W av e le n g th , n m ��� ������1�2������ ����� � ����������*���������� ��� �� ���� �� �� ����� �������� /�� 0 � ���� �� 1�� �) ���# ���"� ���# %�� ��& �� �*��+,� %�#$"� ��%�&" -��� &���� &""� "�&# %!��& � -��� ��&%!��� &� ��� ���� ���&�!�� ./ &#� ��� "�$�� ��"&��0&���# CE �� ⊥ � 1�� 3!&%�� %!��& � �) ���#% -��� #�� ��!#� ��&� �&� +� &!%�� -��� ��� ��$��� �) ���# �&��!% �# ���% �&����&" ��&# �# ��,�� 1�� ��� �!��� ����""�#$ �� ��� ��%���%��# ����#��# �% �� ��&" ε�'�( &#� ��&$�#&�� ε�'�( �&��% �� ���"�) ���"� ��� �!# ���# ε'�( ��� �*��+,� ��%&�&"% -��� ���������� 1�� �#��$� ��%����# �� ��� +&#�% &#� ��� �&�&�����% �� ��� ���� &" ���#�% �� ��� �) ���# ���"� ���# %�� ��& -��� �������#��� ,� �% %��-# ��&� ��� �) ���# %�� ��& �# �*��+,� &# +� ��% ��+�� �# ����% �� & %�#$"� �&##��� %����% -��� & "&�$� $��!#��%�&�� &#��&"� &!%�� +� & ���!"%�2� �#��&"� �"" ���� ���# �!� �� ��� &���#� �&�& ��� �� ��� �) ���#� 6�(������� �� 8���.C�%��%& &#� E�B�.8��%#��� ?�% �2��� �� 3!&%��%!��& � �) ���#% �# ��,� ���"� ���# %�� ��& @@ ��9��� &�:��5;��/1'��(� ��������� '�=��( '�# H!%%�&#(� �� B�D�.?���$&#� B�9�.J���4�2 &#� E�B�.8��%#��� ,#�"!�# � �� 8# &#� �� ���!�����% �# 3!&%��%!��& � �) ���# %�&��% �� ��,� "&����� %�#$"� ��%�&"% @@ ���������� ������� �� �� ���� �� ���� ����� ��� 2'�(� ��� �� ���= '����(� �� B�D�.?���$&#� 8���.C�%��%&� E�B�.8��%#�� &#� 9�8�.���"&#� 4&� ��"�� �#%�%��#� ������ ��� %��&�&���# �� ���� &" �!# ���# %�� ��& �#�� ����#�#�% @@ *%��� ;�<�� :� ���� /3'�(� ��� ���� �� '����( '�# G4�&�#�&#(� �� ?�F�.�%�#�%� 8��!"&���# ��� ���% ���@ F"� ��� E��"� F�� �� �% �# ��� ?��"� ��� E!# ���# �� ���� �#�! ���% @@ ��&�� ) �# =���>��%� ��� �������� � ���� F�%� 1���.8�%%� ��� ���� � �� K����*�""&#� �!+"�%��#$ ����&#� '�=��(� � ��.��& ��� F) ���#� ���� �% �# ��� ���� &" %�� ��!� �� D&�% @@ ?�� )����� ����� /+'�(� ��� ��������� '�==�(� �� E�C�.1����.L�� � �������� �&���#� �% �""&��� &����)��&� ���# % ���� ��� ��� ���"� ��� �#%�&#�% �� �")D&�<)�% @@ ?� )����� ����� 41'�(� ��� ��=��� '�==�(� � ��.90&4�� ��.��& ��� ��� ���% ��� �""��%������ &#� ���������"� �&# � �� D&�% @@ ?��)����� ����� 43' (� ��� ����� ���� '�== (� �� ����.?A!����� &#� F�*�.C�� 9��� &" ���"� ��� �!# ���# �� %���� �#�! ���% @@ 5���� ������ ;����� ,5/� ��� ��=���� '����(� =� ����.?A!��š�� &#� F�*�.C�� 8���""�#$ ��� ���� &" �#%�&#�% �� ��)D��<) &""��% �# ��� �&#$� �� < ��.�B @@ ���������� ���� 5�������� +5� ��� =�� '����(� ��� D� *&�+�4� &#� F� 1�%&���� �&#��F�$� F) ���#% �# �+,�� � �!00"�M @@ ���� 6�&� $� ���� �3'��(� ��� �� ��� � '�= �(� ��� E�B� 8��%#��� F) ���# &#� ���� � %�&��% �# ���"�)�% #�#&���� � ��#������ %��� �#�! ���% &#� ����&)�&" %��! � �!��% @@ )>� ��� �� �(� 3�� ��� �(� �������� ����@� ���� ���� ���������3�A����� B�/��2 '�==�(� ,�� K�� �� G4�&�#�� �� �� ��� 8�.�&���#&� @�� �� ���� ���� ���������8��� 8�%4-& '�= �( '�# H!%%�&#(� &���� ���8���""�#$���� ��� ��&" ε�'�( &#� ��&$�#&�� ε�'�( �&��% �� ��� ���"�) ���"� ��� �!# ���# ε'�( &% & �!# ���# �� �����# �#��$� �� �*��+,� "&����� %�#$"� ��%�&"% -��� &���� &""� "�&# %!��& � &� 5 ; ./ &#� CE �� ⊥ � P h o ton e n erg y, e V ���������������� ���� ���� ���� ���� � � � �� ��� ��� ��� ��� ��� P h o ton e n erg y, e V � � � � � � ����.1 6c on st to ta l c u r v e e xp e r im en t