Синглет-триплетные излучательные переходы в кремниевых нанокристаллах с мелкими донорами

В рамках приближения огибающей рассчитываются скорости внутризонных излучательных переходов в нанокристаллах кремния с донорами. Показано, что для нанокристаллов достаточно малых размеров ($\sim$2 нм в диаметре) отщепление синглетного уровня от всего остального спектра в зоне проводимости, возникающее за счет короткодействующего потенциала иона донора, может быть достаточно сильным ($>$ 1 эВ для атома висмута), что делает возможным излучение в видимом диапазоне. Скорости излучательных переходов оказываются порядка обратных микросекунд. При этом в случае внутризонных переходов может быть полностью исключена оже-рекомбинация и тем самым существенно увеличена квантовая эффективность процесса люминесценции.