CONFINAMIENTO NANOSC´OPICO EN ESTRUCTURAS ... - It works!

128 Capítulo 5: Confinamiento dieléctricoTabla 5.2: Energía total del estado fundamental bielectrónico E TOT, la misma energíaexcluyendo los términos de polarización en el potencial de interacción electrón-electrónE BC, y energía de la configuración 1s 2 (eV) para un QD con R = 5.35 nm, ε dot = 4 ym ∗ dot = 0.5 inmerso en tres medios dieléctricos diferentes (ε out). El origen de energías seha tomado en el fondo de la banda de conducción del semiconductor que constituye el QD.También se incluyen los coeficientes de la expansión CI más relevantes.ε out80 4 1E TOT -0.287 0.128 0.447E BC -0.243 0.128 0.395E 1s 2 -0.292 0.045 0.236c 0 (1s 2 ) 0.956 0.856 0.637c 1 (1p 2 ) 0.287 0.445 0.672c 2 (1d 2 ) - - 0.281c 3 (1s2s) - 0.261 0.228lectrónica están fuertemente localizadas en el estrecho pozo del potencialde autopolarización, al igual que en el caso anterior. Sin embargo, en estaocasión la interacción culómbica total, ∆E = 0.211 eV, es mucho mayor 19 .La estimación por separado de los efectos de polarización no es tan secillaen este caso como en el anterior. Esto se debe a que un amplio porcentajede la densidad electrónica se encuentra localizada en el medio externo,donde ε out ≠ ε dot [véase la Fig. 5.25(c)]. Podemos, sin embargo, calcularE BC ( 1 S g ) introduciendo ε out en el término de Coulomb directo. La diferenciade energía obtenida, E BC ( 1 S g ) − E(1s 2 ) = 0.159 eV, permite estimaruna desestabilización adicional de 0.052 eV provocada por las cargas superficialesde polarización. Al contrario de lo que ocurría en el caso A, en estaocasión el efecto de las cargas de imagen es desestabilizante (hace aumentarla interacción culómbica directa en lugar de apantallarla), y la correlaciónno es en absoluto despreciable. Los coeficientes CI de mayor relevancia (Tabla5.2) muestran que la contribución más importante a la función de ondaderiva de la configuración 1p 2 , aunque seguida muy de cerca por la configuración1s 2 . El resto de contribuciones, en cambio, son mucho más pequeñas.19 El aumento de la interacción culómbica en sistemas inmersos en medios de baja permitividades un fenómeno bien conocido [207, 186, 198]. Sin embargo, en este caso el aumentoes extremadamente elevado, debido a que la densidad electrónica está confinada de formaintensa en una delgada corona esférica en el medio externo del QD, donde la constantedieléctrica es la unidad.